Les survivants de la peste noire ont transmis des gènes résistants à la peste à leurs descendants. Mais ces gènes peuvent rendre les porteurs modernes plus sensibles à certaines maladies auto-immunes, suggère une nouvelle étude sur l’ADN ancien.

La Mort noireune pandémie de peste bubonique du XIVe siècle causée par la bactérie Yersinia pestis, a tué environ 30 à 50 % de la population européenne en seulement cinq ans. Suite à la pandémie, l’Europe a connu des épidémies de peste qui ont éclaté toutes les quelques années; cependant, en règle générale, chaque épidémie subséquente a fait moins de morts que la précédente.

Il est possible que le taux de mortalité ait diminué en raison de changements évolutifs dans le Y. pestis bactérie ou dans les pratiques culturelles européennes liées à l’hygiène. Mais l’amélioration du taux de survie peut également refléter une sélection naturelle rapide entraînée par la pandémie. Dans ce scénario, les personnes ayant des gènes résistants à la peste ont survécu plus souvent et ont donc transmis ces gènes à la génération suivante à des taux plus élevés, ont théorisé les scientifiques.

Pour tester cette idée, les chercheurs ont recueilli plus de 500 ADN des échantillons de restes de personnes décédées avant, pendant ou peu après la peste noire qui a balayé l’Angleterre et le Danemark. Leurs résultats, publiés mercredi 19 octobre dans la revue Nature, soutiennent l’idée que la La peste noire a poussé certaines versions de gènes à devenir plus courantes (s’ouvre dans un nouvel onglet) dans les générations suivantes.

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« Les individus qui avaient ces allèles, ces mutations, étaient plus susceptibles de survivre et de transmettre ces mutations à la génération suivante », a déclaré Luis Barreiro, co-auteur principal et chercheur principal du laboratoire d’immunogénomique évolutive de l’Université de Chicago.

Pour leurs analyses, les chercheurs ont extrait l’ADN de restes enterrés dans les fosses à peste d’East Smithfield à Londres, un cimetière d’environ 5 acres (2 hectares) qui a été utilisé pour des enterrements de masse entre 1348 et 1350. Ils ont recueilli 318 échantillons de Smithfield et d’autres endroits de Londres. et 198 échantillons de cinq endroits au Danemark. L’ADN provenait de personnes décédées jusqu’à 500 ans avant le début de la peste noire et jusqu’à 450 ans après sa fin, bon nombre de ces échantillons provenant de périodes plus proches de l’événement.

« C’est la première étude [of ancient DNA] cela le fait en se concentrant sur une fenêtre de temps aussi précise et étroite », a déclaré David Enard, professeur adjoint au département d’écologie et de biologie évolutive de l’Université de l’Arizona, qui n’a pas participé à l’étude.

L’ADN a été fortement dégradé et mélangé à d’autres ADN environnementaux, y compris ceux laissés par les microbes, de sorte que l’équipe a choisi de ne regarder que de petites régions du génome, a déclaré Barreiro à Drumpe. Ils se sont concentrés sur environ 350 gènes spécifiques connus pour être impliqués dans la système immunitaireainsi que quelque 500 régions plus larges du génome précédemment liées à des troubles immunitaires.

Parmi les gènes liés au système immunitaire, l’équipe a identifié 245 variantes de gènes – c’est-à-dire des « saveurs » spécifiques de différents gènes – qui sont devenues beaucoup plus répandues chez les Londoniens après la peste noire. Quatre d’entre eux sont également apparus dans les échantillons du Danemark.

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Un large éventail de gènes travaillent ensemble pour produire des réponses immunitaires contre des agents pathogènes, tels que Y. pestis, il s’ensuit donc que bon nombre de ces gènes tomberaient sous le coup de la sélection naturelle lors d’une pandémie déchirante comme la peste noire, a déclaré Enard. Il est également logique que les échantillons d’Angleterre et du Danemark puissent montrer différents modèles de variation de ces gènes, a-t-il déclaré.

L’équipe a ensuite voulu comprendre si et comment les gènes qu’ils ont signalés protégeaient les gens de la peste. Pour ce faire, ils ont collecté des cellules immunitaires, appelées macrophages, sur des personnes vivantes ; analysé leur constitution génétique; puis exposé ces cellules à Y. pestis dans des boîtes de Pétri.

Un gène – ERAP2 – semblait être une arme clé dans l’arsenal des cellules immunitaires.

Au moins dans les boîtes de Pétri, les macrophages qui transportaient deux copies de la version d’ERAP2 devenue plus courante après la mort de la peste noire Y. pestis plus efficacement que ceux avec une ou aucune copie de la variante du gène. ERAP2 contient des instructions pour construire une protéine qui aide les cellules immunitaires à afficher des fragments d’envahisseurs étrangers comme des bactéries sur leurs surfaces. Cela lève un « drapeau rouge » aux autres cellules immunitaires, les appelant à aider à combattre le bogue.

Les macrophages crachent également des substances appelées cytokines pour rallier le système immunitaire au combat. La gamme de cytokines libérées par les cellules variait en fonction des versions du gène ERAP2 qu’elles portaient, a découvert l’équipe.

Ces résultats suggèrent que la version post-peste de l’ERAP2 a effectivement donné aux porteurs un avantage contre la peste noire, bien que les études en laboratoire ne capturent pas parfaitement ce qui se passe chez un être humain, a noté Barreiro.

Cependant, cette protection contre la peste a peut-être eu un coût. Selon un rapport publié en 2016 dans Clinical and Translational Gastroenterology, la version de l’ERAP2 qui protège contre Y. pestis est un facteur de risque connu de la maladie de Crohn (s’ouvre dans un nouvel onglet). D’autres variantes génétiques signalées dans la nouvelle étude ont été associées à un risque accru de maladies auto-immunesy compris la polyarthrite rhumatoïde et le lupus, ont noté les auteurs de l’étude.

« Peut-être que ce risque accru n’avait tout simplement pas d’importance pendant la peste noire – l’urgence de la pandémie aurait pu rendre le compromis inévitable », a écrit Enard dans un commentaire (s’ouvre dans un nouvel onglet) publié dans Nature. Des compromis similaires se sont probablement déroulés lors d’autres épidémies historiques, avant et après la peste noire, a déclaré Enard à Drumpe, de sorte que les échos de ces événements peuvent encore résonner dans l’ADN des humains modernes.