Istraživači koristili DNK iz Betovenove kose da rasvetle tajne

Istraživači koristili DNK iz Betovenove kose da rasvetle tajne

Mnogi zapanjujuće kreativni ljudi živeli su živote koji su tragično prekinuti bolešću. Johanes Vermer, Volfgang Amadeus Mocart, Džejn Ostin, Franc Šubert i Emili Bronte su neki od poznatih primera.

Život Ludviga van Betovena nije bio tako kratak; imao je 56 godina kada je umro 1827. Ipak, to je bilo dovoljno kratko da nas muči šta bi više mogao postići da je imao bolje zdravlje.

Tokom većeg dela svog odraslog života, Betovena su često mučili bol i loše zdravlje — da ne spominjemo gubitak sluha. S mukom je razmišljao o ovim nevoljama, posebno o gubitku sluha, i nadao se da će jednog dana biti shvaćene i objašnjenje javno.

Ponekad je očajavao i razmišljao o samoubistvu; povremeno je sasvim prestajao da komponuje.

O Betovenovom zdravlju napisane su čitave knjige, na osnovu zapisa iz tog vremena. Međutim, naučnici su pristupili temi iz drugačije perspektive. Pitali su koje bi tragove mogao pružiti Betovenov genom – njegova DNK.

Našli su neke odgovore i neka iznenađenja, kao što objašnjavamo u novom istraživanju objavljenom u Current Biology.

Multinacionalna saradnja počela je sa Tristanom Begom — entuzijastom Betovena i studentom biološke antropologije, tada na Kalifornijskom univerzitetu u Santa Kruzu.

Dok je volontirao u Ira F. Brilliant Centru za Betovenove studije na Državnom univerzitetu San Hoze, Beg je sreo tadašnjeg direktora centra, istorijskog muzikologa Vilijama Meredita.

Seme projekta je tada posejano, ali je bilo potrebno osam godina i doprinos nekoliko drugih stručnjaka da se razvije do tačke objavljivanja. Bez obzira na svu složenu multidisciplinarnu saradnju, jedina osoba koja je puno radno vreme radila na projektu je sam Beg, sada na svom poslednjem doktoratu na Univerzitetu u Kembridžu.

Veoma je izazovno izdvojiti i analizirati DNK iz ostataka mrtve osobe (ili druge životinje) – mnogo više nego iz živih tkiva. Bez obzira na to, ogroman tehnički napredak je transformisao polje drevnih DNK studija.

„Uopšteno govoreći, najbolji izvori DNK iz ljudskih ostataka uključuju zube i petroznu kost u lobanji, ali nijedna od Betovenovih kostiju ili zuba nam nije bila dostupna.“

Ono što je bilo dostupno je kosa. U Betovenovo vreme bilo je uobičajeno sakupljati pramenove kose od poznatih ljudi ili voljenih. Desetine pramenova koje se pripisuju Betovenu nalaze se u javnim i privatnim kolekcijama.

Međutim, kosa bez korena je manje pristupačan izvor DNK. Ova DNK ima tendenciju da postoji u kratkim i ponekad degradiranim sekvencama. Oni moraju biti mukotrpno sastavljeni, korišćenjem specijalizovanog kompjuterskog softvera, kako bi se konstruisala što je moguće veća potpuna sekvenca genoma.

„Naš projekat je koristio uzorke iz osam nezavisnih brava koje se pripisuju Betovenu. Od njih, pet je dalo DNK iste muške osobe, sa stepenom oštećenja u skladu sa poreklom iz ranog 19. veka. U saradnji sa firmom koja se bavi precima FamiliTreeDNA, pratili smo poreklo ove osobe do zapadne i centralne Evrope. Uvereni smo da je to Betoven, pošto dve brave postoje pored neprekinutih zapisa o porijeklu koji datiraju još iz 1820-ih.“

Još tri pramena, genetski identična sa druga dva, takođe su imale dobru (iako ne potpuno neprekinutu) evidenciju o porijeklu.

Kombinacija odlično dokumentovanog porekla sa savršenim genetskim slaganjem između pet uzoraka iz nezavisnog izvora otežala je sumnju da ovi uzorci kose potiču od Betovena.

Tako su ostala tri pramena kose. Dve od njih su se jasno genetski razlikovale od ostalih pet: jedna je ženska. Ne znamo kako su se ovi pripisali Betovenu.

Jedna od pogrešnih atribucija je značajna sama po sebi, jer je bila osnova ranijih istraživanja koja su zaključila da je Betoven bio izložen trovanju olovom. Naši nalazi pokazuju da ovaj zaključak više ne stoji.

Osam pramenova je dala premalo DNK da bi se proglasila autentičnom ili na neki drugi način.

Nismo očekivali da ćemo pronaći genetsku osnovu za Betovenov najpoznatiji zdravstveni problem — njegov gubitak sluha — i to se potvrdilo. Betoven je imao gubitak sluha kod odraslih, koji se samo retko može pripisati prvenstveno genetskim uzrocima.

Međutim, dugi niz godina su ga mučili drugi zdravstveni problemi — posebno gastrointestinalni problemi (bol i dijareja) i bolest jetre.

Radeći sa timom medicinske genetike Univerziteta u Bonu, nismo otkrili da je Betoven posebno genetski podložan bilo kom određenom gastrointestinalnom stanju, kao što su inflamatorna bolest creva, sindrom iritabilnog creva, celijakija ili netolerancija na laktozu (kao što su neki pretpostavili). Naša glavna otkrića se odnose na bolest jetre.

Već smo kroz dokumentaciju znali da je Betoven imao napade žutice. Begov rad je sada pokazao da je Betoven imao dve kopije određene varijante gena PNPLA3, koja je povezana sa cirozom jetre. Takođe je imao pojedinačne kopije dve varijante gena koji izaziva hemohromatozu, stanje koje oštećuje jetru.

Zanimljivo je da su analize takođe otkrile da je Betoven bio zaražen virusom hepatitisa B u poslednjim mesecima svog života (a možda i ranije). Infekcija hepatitisom B je možda bila uobičajena u Evropi u to vreme, ali detalji o tome su oskudni.

Štaviše, konzumacija alkohola je možda pogoršala rizik od Betovenove bolesti jetre. Bilo je kontroverzi u vezi sa obimom i prirodom njegove konzumacije alkohola, o čemu se govori — ali ne i kvantifikovano — u sačuvanim zapisima.

Beg je pažljivo pregledao zapise i zaključio da je Betovenova konzumacija alkohola verovatno bila izuzetna za to vreme i mesto, ali je možda i dalje bila na nivoima koji se sada smatraju štetnim.

„Spremalo nas je još jedno iznenađenje. Kao deo našeg rada, nastojali smo da povežemo Betovenov genom sa genomom živih članova Betovenove loze. Da bismo to uradili, fokusirali smo se na I hromozom, koji se nasleđuje samo po muškoj liniji (prateći sličan obrazac prezimena u većini evropskih tradicija).“

Pet muškaraca sa prezimenom Betoven dalo je svoje DNK uzorke. Oni nisu bili u bliskom srodstvu jedni s drugima, a živeli su u današnjoj Belgiji odakle potiče i prezime. Svi su u suštini delili isti I hromozom, što bi se moglo pripisati poreklu od zajedničkog muškog pretka: Aert van Betoven (1535-1609).

„Iznenađenje je bilo da su pramenovi Ludviga van Betovena imale drugačiji I hromozom. Razmotrivši druga objašnjenja, zaključili smo da u nekom trenutku u sedam generacija između Aert-a i Ludviga, nečiji otac u društvene i pravne svrhe nije bio njihov biološki otac. Ali nismo mogli da dešifrujemo, na osnovu dostupnih dokaza, koja je to generacija mogla biti.“

Genom koji smo sekvencirali učinićemo javno dostupnim, jer će možda biti još toga da se otkrije iz daljih analiza.

Pored Betovena, projekat je primer širih mogućnosti koje se otvaraju u oblasti DNK analize. Pokazuje da se značajni rezultati mogu dobiti čak i iz tako neperspektivnih izvora DNK kao što su istorijski pramenovi kose.

Do danas, populaciona genetika je retko svodila svoje analize na nivo jednog pojedinca. Ovo je teško uraditi, ali pokazujemo da nije nemoguće.

Ko bi mogao biti sledeći? Možda neko drugi o kome postoji jasno pitanje na koje treba odgovoriti — ili čak neko ko je možda i sam želeo da dobije odgovor.