CE35 - Santé-Environnement : Environnement, agents pathogènes et maladies infectieuses émergentes et ré-émergentes, adaptations et résistance aux antimicrobiens.

Impact des Pandémies Passées sur l’Evolution de l’Homme : Une Etude Archéo-Génomique des Victimes de la Peste Noire – MORTUI

Impact des Pandémies Passées sur l’Evolution Humaine : Une Etude Archéo-Génomique et Archéo-Anthropologique des Victimes de la Peste Noire

La peste noire a été une des pandémies la plus meurtrières de l’histoire de l’Europe, entrainant la mort de 30–60% de sa population entre 1347 et 1352. Plusieurs facteurs ont été suggérés pour expliquer cette mortalité catastrophique, tels que des facteurs de virulence bactérienne et une expansion du vecteur de la peste mais, pour le moment, les études archéologiques ne soutiennent aucune de ces hypothèses.

Evaluation de la susceptibilité humaine à la pandémie de peste noire

Malgré leur impact profond sur notre société et notre santé, on sait peu de choses sur les pandémies passées et les causes de leur mortalité exceptionnelle. Les interactions hôte-pathogène ont une importance primordiale dans l’émergence des maladies infectieuses, mais le rôle respectif de facteurs de virulence microbienne et de susceptibilité de l’hôte dans les épidémies passées reste encore mal défini, limitant la prévention des épidémies actuelles. La peste noire, causée par la bactérie Yersinia pestis, a été une des pandémies la plus meurtrières de l’histoire de l’Europe, entrainant la mort de 30–60% de sa population entre 1347 et 1352. Plusieurs facteurs ont été suggérés pour expliquer cette mortalité catastrophique, tels que des facteurs de virulence bactérienne et une expansion du vecteur de la peste mais, pour le moment, les études archéologiques ne soutiennent aucune de ces hypothèses. Le projet MORTUI suppose que la mortalité massive de la peste noire a plutôt été due à la susceptibilité de la population médiévale européenne à l’infection par Y pestis. Afin de tester cette hypothèse, nous tirerons avantage des derniers développements méthodologiques en archéogénomique et en archéo-anthropologie pour conduire une étude épidémiologique détaillée de la peste noire, sur la base de données archéologiques. Le projet MORTUI fait également l’hypothèse que la résistance génétique à la peste a été sous sélection positive en Europe depuis la pandémie, entraînant des différences de prévalence de maladies immunitaires entre populations humaines actuelles. Afin de tester cette deuxième hypothèse, nous comparerons les génomes anciens des victimes de la peste noire avec ceux de la population européenne actuelle, et chercherons les preuves directes de la sélection naturelle due à la peste noire.

Nous obtiendrons 200 génomes entiers de victimes présumées de la peste noire et de contrôles issus de la population médiévale postérieure à l’épidémie, et estimerons dans tous ces individus leur sexe, âge, conditions de santé et statut socio-économique, à partir de marqueurs archéo-anthropologiques, épigénétiques et génétiques. Une étude d’association en génome entier de la peste noire, combinée avec les données démographiques inférées, permettra d’identifier les facteurs génétiques et non-génétiques qui ont affecté la susceptibilité de l’homme à l’infection par Y. pestis au cours du Moyen-âge. Ensuite, nous déterminerons si le risque génétique à la peste a diminué dans le temps plus qu’attendu sous neutralité, ce qui suggérerait une sélection polygénique de la résistance à la peste depuis la période médiévale. Nous testerons également si le risque génétique à la peste corrèle avec le risque génétique à différentes maladies inflammatoires chroniques, ce qui prouverait que la sélection naturelle par la peste noire a augmenté la prévalence de maladies immunitaires en Europe.

A l'heure actuelle, nous avons terminé l'étude de faisabilité du projet MORTUI, visant à estimer l'état de conservation de l'ADN extrait des collections archéologiques. Le séquençage à faible couverture de 20 échantillons indique que plus de la moitié des échantillons contient >10% d’ADN humain endogène. Ces premiers résultats encourageants suggèrent que nous devrions obtenir plus d’une centaine de génomes anciens complets à partir des collections archéologiques complètes.

A terme, le projet MORTUI permettra de déterminer si les conditions de santé et la susceptibilité génétique de la population médiévale européenne ont contribué à la mortalité exceptionnelle de la pandémie de peste, ce qui pourrait améliorer les connaissances épidémiologiques nécessaires à la prédiction des épidémies futures. De plus, le projet identifiera les gènes et fonctions biologiques associées à l’infection par Y. pestis, ce qui pourrait faciliter la prévention de la peste dans un contexte de réémergence. Le projet évaluera également de nouveaux marqueurs génétiques, épigénétiques et anthropologiques de la santé qui pourront faciliter de futures études épidémiologiques des pandémies passées. Pour finir, le projet MORTUI permettra d’obtenir une carte génomique détaillée des gènes ayant évolué rapidement depuis le Moyen-âge en Europe, ce qui améliorera nos connaissances des mécanismes de coévolution hôte-pathogènes, et ses conséquences sur la santé humaine.

Pour le moment, le project MORTUI n'a pas encore généré de productions scientifiques ou de brevets.

Malgré leur impact profond sur notre société et notre santé, on sait peu de choses sur les pandémies passées et les causes de leur mortalité exceptionnelle. Les interactions hôte-pathogène ont une importance primordiale dans l’émergence des maladies infectieuses, mais le rôle respectif de facteurs de virulence microbienne et de susceptibilité de l’hôte dans les épidémies passées reste encore mal défini, limitant la prévention des épidémies actuelles. La peste noire, causée par la bactérie Yersinia pestis, a été une des pandémies la plus meurtrières de l’histoire de l’Europe, entrainant la mort de 30–60% de sa population entre 1347 et 1352. Plusieurs facteurs ont été suggérés pour expliquer cette mortalité catastrophique, tels que des facteurs de virulence bactérienne et une expansion du vecteur de la peste, mais les études archéologiques ne soutiennent aucune de ces hypothèses. Le projet MORTUI suppose que la mortalité massive de la peste noire a plutôt été due à la susceptibilité de la population médiévale européenne à l’infection par Y pestis. Afin de tester cette hypothèse, nous tirerons avantage des derniers développements méthodologiques en archéogénomique et en archéo-anthropologie pour conduire une étude épidémiologique détaillée de la peste noire, sur la base de données archéologiques. Nous obtiendrons 200 génomes entiers de victimes présumées de la peste noire et de contrôles issus de la population médiévale postérieure à l’épidémie, et estimerons dans tous ces individus leur sexe, âge, conditions de santé et statut socio-économique, à partir de marqueurs archéo-anthropologiques, épigénétiques et génétiques. L’étude d’association en génome entier de la peste noire, combinée avec les données démographiques inférées, permettra d’identifier les facteurs génétiques et non-génétiques qui ont affecté la susceptibilité de l’homme à l’infection par Y. pestis au cours du Moyen-âge. Le projet MORTUI fait également l’hypothèse que la résistance génétique à la peste a été sous sélection positive en Europe depuis la pandémie, entraînant des différences de prévalence de maladies immunitaires entre populations humaines actuelles. Afin de tester cette deuxième hypothèse, nous comparerons les génomes anciens des victimes de la peste noire avec ceux de la population européenne actuelle, and chercherons des preuves directes de la sélection naturelle due à la peste noire. Nous déterminerons si le risque génétique à la peste a diminué dans le temps plus qu’attendu sous neutralité, ce qui suggérerait une sélection polygénique de la résistance à la peste depuis la période médiévale. Nous testerons également si le risque génétique à la peste corrèle avec le risque génétique à différentes maladies inflammatoires chroniques, ce qui prouverait que la sélection naturelle par la peste noire a augmenté la prévalence de maladies immunitaires en Europe. Le projet MORTUI déterminera, pour la première fois, si les conditions de santé et la susceptibilité génétique de la population médiévale européenne ont contribué à la mortalité exceptionnelle de la pandémie de peste, ce qui pourrait améliorer les connaissances épidémiologiques nécessaires à la prédiction des épidémies futures. De plus, le projet identifiera les gènes et fonctions biologiques associées à l’infection par Y. pestis, ce qui pourrait faciliter la prévention de la peste dans un contexte de réémergence. Le projet évaluera également de nouveaux marqueurs génétiques, épigénétiques et anthropologiques de la santé qui pourront faciliter de futures études épidémiologiques des pandémies passées. Pour finir, le projet MORTUI permettra d’obtenir une carte génomique détaillée des gènes ayant évolué rapidement depuis le Moyen-âge en Europe, ce qui améliorera nos connaissances des mécanismes de coévolution hôte-pathogènes, et ses conséquences sur la santé humaine.

Coordination du projet

Etienne PATIN (Unité de Génétique évolutive humaine)

L'auteur de ce résumé est le coordinateur du projet, qui est responsable du contenu de ce résumé. L'ANR décline par conséquent toute responsabilité quant à son contenu.

Partenaire

EAE Eco-Anthropologie et Ethnobiologie
PACEA DE LA PREHISTOIRE A L'ACTUEL : CULTURE, ENVIRONNEMENT ET ANTHROPOLOGIE
Unité de Génétique évolutive humaine

Aide de l'ANR 483 604 euros
Début et durée du projet scientifique : mars 2020 - 42 Mois

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