Uudet DNA-analyysit hampaista, jotka löydettiin Vilnan joukkohaudoista, kirjoittavat uudelleen Napoleonin vuoden 1812 Venäjältä tapahtuneen vetäytymisen lääketieteellistä historiaa. Nykyisten aikalaiskertomusten usein mainitseman lavantaudin sijaan tutkijat löysivät geneettisiä jälkiä paratyfoidista ja vartalotäiden levittämästä uusiutuvasta kuumeesta—taudeista, jotka todennäköisesti nopeuttivat jo valmiiksi uupuneen armeijan hajoamista.

Muinaiset genomit kertovat toisenlaisen tarinan

Vuonna 2001 arkeologit kaivoivat esiin useita ruumiita joukkohaudoista lähellä Vilnaa, Liettuassa—jäljeltä jääneitä monikansallisen Grande Arméen sotilaista, jotka vetäytyivät Moskovasta myöhään vuonna 1812. Aikalaiset lääkintäkirjaukset kuvaavat kuumetta, päänsärkyä ja ihottumaa, jotka ovat yhdenmukaisia lavantaudin kanssa, mutta äskettäinen metagenomiikkaan perustuva tutkimus muinaisesta DNA:sta (aDNA) tarjoaa monimuotoisemman kuvan.

Tutkijat eristivät geneettistä materiaalia 13 sotilaan hampaista ja seulovat näytteet patogeenien DNA:n varalta. Metagenominen lähestymistapa—joukkoistamalla kaiken näytteessä olevan DNA:n ja vertaamalla sitä tunnettujen mikrobien tietokantoihin—löysi Salmonella enterica -bakteeriin liittyvää perimää, joka yhdistetään paratyfoidiin, sekä Borrelia recurrentis -bakteerin jälkiä, joka aiheuttaa vartalotäiden levittämää uusiutuvaa kuumetta. Merkittävästi tutkijat eivät löytäneet Rickettsia prowazekii:n DNA:ta, perinteistä epidemistä lavantaudin aiheuttajaa.

Napoleonin armeijan vetäytyminen Venäjältä vuonna 1812. (Ary Scheffer)

Miksi nämä infektiot olivat merkittäviä

Paratyfoidi, jota aiheuttaa tietty Salmonella enterica -alalaji, aiheuttaa korkeita kuumeita sekä ruoansulatuskanavan oireita kuten vatsakipua, ripulia ja oksentelua. Nämä oireet voivat heikentää merkittävästi yhtä sotilasta, joka on jo kärsinyt nälästä, hypotermiasta ja uupumuksesta. Borrelia recurrentis puolestaan leviää vartalotäiden välityksellä ja aiheuttaa toistuvia kuumejaksoja, voimakasta heikkoutta ja yleistä toimintakyvyn laskua. Vaikka kumpikaan infektio ei välttämättä ollut välittömästi tappava kaikissa tapauksissa, niiden yhdistelmä olisi tyhjentänyt jäännössotilaiden kestokyvyn ja taisteluvalmiuden ankarissa talvioloissa.

Modernien sekvensointimenetelmien käyttö kahden vuosisadan takaisten piilossa olevien infektioiden diagnosoinnissa merkitsee suurta edistystä epidemioiden historiallisen dynamiikan ymmärtämisessä, toteaa Nicolás Rascovan Institut Pasteurista, joka osallistui metagenomiikkatutkimukseen. Tutkimus—joka julkaistiin Current Biology -lehdessä—esittää uskottavimpana selityksenä monen samanaikaisen stressitekijän yhteisvaikutuksen: uupumus, pakkasolosuhteet, aliravitsemus ja vähintään kahden eri infektiosairauden samanaikainen esiintyminen.

Arkeologinen hautauskonteksti tukee monien kuolemien selittymistä taudeilla ja altistuksella ennemmin kuin taisteluvammoilla. Useita ruumiita löydettiin univormuissa ja jopa hevosten kanssa haudattuina, ja aseiden puute viittaa siihen, että nämä sotilaat kuolivat sairauksiin tai hypotermiaan eivätkä taistelussa saatuihin vammoihin.

Tällaiset löydökset muuttavat näkemyksiä Napoleonin joukon romahtamisen mekanismeista: infektioepidemiat voivat toimia kertautuvina heikentävinä tekijöinä, jotka yhdessä logististen ja ympäristötekijöiden kanssa muuttavat sodan kulkua. Terminologisesti ja epidemiologisesti kohdennettu aDNA-tutkimus antaa mahdollisuuden erottaa eri taudinaiheuttajia, joita perinteinen historiallinen lähdeaineisto ei pysty erittelemään luotettavasti.

Todisteiden rajoitukset ja seuraavat vaiheet

Tutkijat kuitenkin varoittavat, että 13 näytteestä saadut tulokset eivät voi edustaa koko armeijaa tai kaikkia uhreja. Vilnan haudoissa on yhä yli 3 000 ruumista, ja toiset tutkijat huomauttavat, että historialliset oirekuvaukset sopivat yhä joidenkin uhrien osalta lavantautiin. Tutkimuksen laajentaminen suurempiin näytemääriin ja geneettisen aineiston yhdistäminen arkistollisiin lähteisiin on avainasemassa kartoitettaessa vetäytymisen aikaisen epidemian kokonaistilannetta.

Seuraavissa vaiheissa voidaan käyttää syvällisempää metagenomista sekvensointia ja kohdennettua rikastusta (targeted enrichment) pienen määrän patogeenin DNA:n palauttamiseksi, mikä parantaa herkkyyttä ja mahdollistaa entistä luotettavamman taudinaiheuttajien tunnistuksen. Lisäksi isotooppianalyysit ja paleopatologinen tutkimus voivat valottaa uhanalaisia ravitsemustilaa, kehon koostumusta ja yksilöiden liikkuvuutta ennen kuolemaa. Strontium- ja happi-isotoopit voivat paljastaa taustapaikkoja ja liikkumismalleja, kun taas palaeoproteomiikka ja proteiinianalyysit voivat täydentää DNA-varoihin perustuvia löydöksiä niissä tapauksissa, joissa DNA:n säilyminen on heikko.

Metagenomiikassa ja aDNA-analyyseissä on omat tekniset haasteensa: kontaminaation hallinta, dekonstruktio nykyisten mikrobiomien ja muinaisten patogeenien välillä sekä erilaisten geenien säilymisen vaihtelu hampaiden ja luiden eri osissa. Negatiivinen tulos, esimerkiksi Rickettsia prowazekii:n puuttuminen, voi johtua todellisesta poissaolosta tai yksinkertaisesti siitä, että kyseisen patogeenin DNA ei säilynyt näytteessä riittävän hyvin täyttääkseen sekvensoinnin herkkyyskynnyksen. Tästä syystä toistot, kontrollit ja eri menetelmien yhdistäminen ovat tärkeitä luotettavan tulkinnan kannalta.

Historiallisten lähteiden ja genetiikan yhdistäminen tarjoaa myös mahdollisuuksia erotella epidemiologisia malleja: esimerkiksi lavantaudin, paratyfoidin ja muutoin leviävien suolistoinfektioiden oirepatterit voivat sekoittua aikalaiskuvauksissa. Tämän vuoksi integroidut tutkimusasetelmat, joissa yhdistyvät genomitiedot, arkeologinen konteksti ja historiallinen dokumentaatio, ovat ratkaisevia epidemian perimmäisten syiden ja leviämisreitien rekonstruoimiseksi.

Lisäksi joukkohautojen ja haudankaivauksen arkistoidut tiedot—hautautumisen sijainti, hautausjärjestelyt, ruumiiden asennot, vaate- ja varusteluettelot—tuovat tärkeitä lisäinformaatiota biologisten löydösten tulkintaan. Näiden yhdistäminen laboratoriotuloksiin auttaa arvioimaan, kuinka laaja epidemia oli, ketkä olivat alttiimpia, ja kuinka nopeasti sairaudet levisivät joukkojen sisällä.

Laajemmassa historiallisessa kontekstissa tällaiset löydökset vaikuttavat siihen, miten arvioimme logististen ongelmien ja tartuntatautien yhteisvaikutusta sotilaallisissa katastrofeissa. Ne osoittavat myös, että sotilasyksiköissä levittäytyvät taudit voivat muuttaa dramaattisesti operatiivisia kykyjä ja poliittisia seurauksia—oppitunti, joka on relevantti myös modernille sotilas- ja kriisinhallinnalle, kun puhumme tartuntatautien vaikutuksista joukkojen toimintakykyyn.

Yhteenvetona voidaan todeta, että vaikka tutkimus ei sulje pois muiden tautien kuten lavantaudin mahdollisuutta, se laajentaa käsitystämme vetäytymisen aikaisista infektioista ja tarjoaa konkreettisia todisteita paratyfoidin ja Borrelia recurrentis:n läsnäolosta näytteissä. Jatkotyö ja suuremmat näytemäärät ovat välttämättömiä epidemian laajuuden ja dynamiikan tarkempaan hahmottamiseen.