استخدمنا الحمض النووي من شعر بيتهوفن لإلقاء الضوء على حالته الصحية السيئة – وعثرنا على سر عائلي

لقد عاش العديد من الأشخاص المبدعين بشكل مذهل حياة قصيرة بشكل مأساوي بسبب المرض. ومن الأمثلة الشهيرة يوهانس فيرمير ، وولفغانغ أماديوس موزارت ، وجين أوستن ، وفرانز شوبرت ، وإميلي برونتي.

لم تكن حياة لودفيج فان بيتهوفن قصيرة تمامًا. كان يبلغ من العمر 56 عامًا عندما توفي في عام 1827. ومع ذلك ، فقد كان قصيرًا بما يكفي لإثارة إعجابنا بما كان يمكن أن يحققه أكثر ، لو كان يتمتع بصحة أفضل.

طوال معظم حياته ، كان بيتهوفن يعاني كثيرًا من الألم وسوء الصحة – ناهيك عن فقدان السمع. لقد فكر بقلق في هذه الآلام ، وخاصة فقدان السمع لديه ، وتمنى أن يتم فهمها ذات يوم ونشر التفسير علنًا.

في بعض الأحيان كان يائسًا ويفكر في الانتحار ؛ في بعض الأحيان توقف عن التأليف تمامًا.

كُتبت كتب كاملة عن صحة بيتهوفن ، بناءً على سجلات من ذلك الوقت. ومع ذلك ، تناولت أنا وزملائي الموضوع من منظور مختلف. سألنا ما هي القرائن التي قد يوفرها جينوم بيتهوفن – الحمض النووي الخاص به.

وجدنا بعض الإجابات ، وبعض المفاجآت ، كما أوضحنا في بحث جديد نُشر في Current Biology.

زرع البذرة

بدأ تعاوننا متعدد الجنسيات مع تريستان بيج – أحد المتحمسين لبيتهوفن وطالب الأنثروبولوجيا البيولوجية ، ثم في جامعة كاليفورنيا سانتا كروز.

أثناء التطوع في مركز Ira F. Brilliant لدراسات بيتهوفن في جامعة ولاية سان خوسيه ، التقى بيغ مع مدير المركز في ذلك الوقت ، عالم الموسيقى التاريخي ويليام ميريديث.

تم زرع بذرة المشروع في ذلك الوقت ، لكن الأمر استغرق ثماني سنوات مع مدخلات العديد من المتخصصين الآخرين لتطويره إلى حد النشر. على الرغم من جميع أوجه التعاون المعقدة متعددة التخصصات ، فإن الشخص الوحيد الذي عمل بدوام كامل في المشروع هو بيغ نفسه ، وهو الآن في سنته الأخيرة من الدكتوراه في جامعة كامبريدج.

من أين أتى الحمض النووي؟

من الصعب للغاية استخراج وتحليل الحمض النووي من بقايا شخص ميت (أو حيوان آخر) – أكثر بكثير من الأنسجة الحية. ومع ذلك ، فقد أحدثت التطورات التقنية الهائلة تحولًا في مجال دراسات الحمض النووي القديمة.

بشكل عام ، تشتمل أفضل مصادر الحمض النووي من بقايا الإنسان على الأسنان والعظم الصخري في الجمجمة ، ولكن لم يكن لدينا أي من عظام أو أسنان بيتهوفن.

ما كان متاحًا كان الشعر. في أيام بيتهوفن ، كان من الشائع جمع الأقفال من المشاهير أو الأحباء. يتم الاحتفاظ بالعشرات من الأقفال المنسوبة إلى بيتهوفن في مجموعات عامة وخاصة.

ومع ذلك ، فإن الشعر بدون جذور هو مصدر أقل قابلية للحمض النووي. يميل هذا الحمض النووي إلى الوجود في تسلسلات قصيرة وفي بعض الأحيان متدهورة. يجب تجميعها معًا بشق الأنفس ، باستخدام برامج كمبيوتر متخصصة ، لبناء أكبر قدر ممكن من تسلسل الجينوم الكامل.

كيف نعرف أن الأقفال لبيتهوفن؟

استخدم مشروعنا عينات من ثمانية أقفال من مصادر مستقلة منسوبة إلى بيتهوفن. خمسة من هؤلاء أسفرت عن حمض نووي من نفس الذكر ، مع درجات من الضرر تتوافق مع الأصول في أوائل القرن التاسع عشر.

من خلال العمل مع شركة العائلة FamilyTreeDNA ، قمنا بتتبع أصل هذا الشخص إلى غرب وسط أوروبا. نحن واثقون من أنه بيتهوفن ، نظرًا لوجود اثنين من الأقفال جنبًا إلى جنب مع سجلات المصدر غير المنقطعة التي تعود إلى عشرينيات القرن التاسع عشر.

ثلاثة أقفال أخرى ، متطابقة وراثيًا مع الاثنين الآخرين ، لديها أيضًا سجلات منشأ جيدة (على الرغم من عدم انقطاعها تمامًا).

إن الجمع بين الإثباتات الموثقة بشكل ممتاز مع الاتفاق الجيني المثالي بين خمس عينات تم الحصول عليها من مصادر مستقلة جعل من الصعب للغاية الشك في أن عينات الشعر هذه جاءت من بيتهوفن.

ترك هذا ثلاث خصلات من الشعر. كان اثنان من هؤلاء مختلفين جينيًا بشكل واضح عن الخمسة الآخرين: أحدهما للمرأة. لا نعرف كيف نُسبت هذه إلى بيتهوفن.

واحدة من هذه الأخطاء مهمة في حد ذاتها ، لأنه كان أساس البحث السابق الذي خلص إلى أن بيتهوفن كان عرضة للتسمم بالرصاص. تظهر النتائج التي توصلنا إليها أن هذا الاستنتاج لم يعد قائما.

أنتج القفل الثامن القليل جدًا من الحمض النووي بحيث لا يمكن اعتباره أصليًا أو غير ذلك.

ما تعلمناه عن صحة بيتهوفن

لم نتوقع أن نجد أساسًا جينيًا لمشكلة بيتهوفن الصحية الأكثر شهرة – فقدان السمع – وقد تم إثبات ذلك. كان بيتهوفن يعاني من ضعف السمع عند البالغين ، والذي نادرًا ما يُعزى إلى أسباب وراثية في المقام الأول.

ومع ذلك ، فقد عانى لسنوات عديدة من مشاكل صحية أخرى – لا سيما مشاكل الجهاز الهضمي (الألم والإسهال) وأمراض الكبد.

من خلال العمل مع فريق علم الوراثة الطبي بجامعة بون ، لم نجد أن بيتهوفن معرض بشكل خاص وراثيًا لأي حالة معوية معينة ، مثل مرض التهاب الأمعاء ، أو متلازمة القولون العصبي ، أو مرض الاضطرابات الهضمية ، أو عدم تحمل اللاكتوز (كما افترض البعض). اكتشافاتنا الرئيسية المتعلقة بأمراض الكبد.

علمنا بالفعل من خلال الوثائق أن بيتهوفن يعاني من نوبات اليرقان. أظهر عمل بيج الآن أن بيتهوفن لديه نسختان من نوع معين من جين PNPLA3 المرتبط بتليف الكبد. كان لديه أيضًا نسخة واحدة من نوعين مختلفين من الجين الذي يسبب داء ترسب الأصبغة الدموية ، وهي حالة تضر بالكبد.

ومن اللافت للنظر أن التحليلات كشفت أيضًا عن إصابة بيتهوفن بفيروس التهاب الكبد B في الأشهر الأخيرة من حياته (وربما قبل ذلك). ربما كانت عدوى التهاب الكبد B شائعة في أوروبا في ذلك الوقت ، لكن التفاصيل حول هذا الأمر شحيحة.

علاوة على ذلك ، قد يؤدي استهلاك الكحول إلى تفاقم خطر الإصابة بأمراض الكبد لدى بيتهوفن. كان هناك جدل حول مدى وطبيعة استهلاكه للكحول ، والذي تمت الإشارة إليه – ولكن لم يتم تحديده – في السجلات الباقية.

راجع بيج السجلات بعناية وخلص إلى أن استهلاك بيتهوفن للكحول كان على الأرجح غير استثنائي في الزمان والمكان ، ولكن ربما كان لا يزال عند المستويات التي تعتبر ضارة الآن.

إيحاءات من عائلة بيتهوفن

كانت هناك مفاجأة أخرى في المتجر بالنسبة لنا. كجزء من عملنا ، سعينا إلى ربط جينوم بيتهوفن بجينوم الأعضاء الأحياء من سلالة بيتهوفن. للقيام بذلك ، ركزنا على كروموسوم Y ، الذي يتم توريثه في السلالة الذكورية فقط (باتباع نمط مشابه للألقاب في معظم التقاليد الأوروبية).

ساهم خمسة رجال يحملون لقب بيتهوفن في عينات الحمض النووي الخاصة بهم. لم يكونوا مرتبطين ارتباطًا وثيقًا ببعضهم البعض ، وكانوا يعيشون في بلجيكا الحالية حيث نشأ اللقب. جميعهم يتشاركون أساسًا في نفس كروموسوم Y ، والذي يمكن أن ينحدر من سلف ذكر مشترك: Aert van Beethoven (1535-1609).

كانت المفاجأة أن أقفال Ludwig van Beethoven تحتوي على كروموسوم Y مختلف. بعد النظر في التفسيرات الأخرى ، استنتجنا أنه في مرحلة ما من الأجيال السبعة بين آرت ولودفيج ، لم يكن والد شخص ما لأغراض اجتماعية وقانونية هو والدهم البيولوجي.

لكننا لم نتمكن من فك الشفرة ، بناءً على الأدلة المتاحة ، أي جيل قد يكون هذا.

إقرأ المزيد: بيتهوفن 250: تحليل خطابات المؤلف يثبت أن الإبداع ينبع من البؤس

ماذا بعد؟

سنجعل الجينوم الذي قمنا بترتيب تسلسله متاحًا للجمهور ، حيث قد يكون هناك المزيد لاكتشافه من خلال التحليلات الإضافية.

بعيدًا عن بيتهوفن ، يعد مشروعنا مثالًا لإمكانيات أوسع تنفتح في مجال تحليل الحمض النووي. يُظهر أنه يمكن الحصول على نتائج ذات مغزى حتى من مصادر الحمض النووي غير الواعدة مثل أقفال الشعر التاريخية.

حتى الآن ، نادرًا ما أخذ علم الوراثة السكانية تحليلاته إلى مستوى فرد واحد. هذا صعب ، لكننا نظهر أنه ليس مستحيلاً.

من قد يكون التالي؟ ربما هناك شخص آخر لديه سؤال مميز للإجابة عنه – أو حتى شخص ما قد يكون هو نفسه قد أراد الإجابة عن هذا السؤال.

شكر وتقدير: بالإضافة إلى المؤلف الرئيسي تريستان بيج (جامعة كامبريدج) ، أود أن أشكر جميع المؤلفين المشاركين الآخرين بما في ذلك يوهانس كراوس وآرثر كوشر (معهد ماكس بلانك للأنثروبولوجيا التطورية ، لايبزيغ) وتوماس كيفيسيلد ومارتن لارموسو (جامعة لوفين) ) و Markus Nöthen و Axel Schmidt (جامعة بون) وجميع المتبرعين بالعينات بما في ذلك المحسن كيفن براون.