Anzeige

Corona-Epidemie schon in der Steinzeit?

Vor 25.000 Jahren könnte in Ostasien schon einmal ein Coronavirus gewütet haben

Coronaviren
Schon vor 25.000 Jahren könnte es in Ostasien eine Coronavirus-Epidemie gegeben haben. © imaginima/ Getty images

Prähistorische Seuche: Schon vor 25.000 Jahren könnte es in Ostasien eine langanhaltende Coronavirus-Epidemie gegeben haben. Indizien dafür liefern Genveränderungen bei Ostasiaten, die bis heute zur erhöhten Produktion von 42 eng mit Coronaviren und ihrer Abwehr verknüpften Proteinen führen. In Europa und anderen Teilen der Welt fehlen dagegen solche Spuren einer steinzeitlichen Coronavirus-Konfrontation.

In den letzten 20 Jahren haben gleich drei Coronaviren den Artsprung vom Tier zum Mensch geschafft: SARS, MERS und SARS-CoV-2. Gleichzeitig ist bekannt, dass es gerade in den Fledermauspopulationen Chinas und Ostasiens unzählige weitere Coronaviren gibt. Auch der Erreger der aktuellen Corona-Pandemie, SARS-CoV-2, hat wahrscheinlich seinen Ursprung in Fledermäusen, auch wenn noch ungeklärt ist, ob es zusätzlich einen Zwischenwirt gab.

Spurensuche im Genom

Doch die Coronaviren-Ausbrüche der Neuzeit sind offenbar nicht die ersten Epidemien durch Coronaviren, wie nun Yassine Souilmi von der Australian National University und seine Kollegen herausgefunden haben. Für ihre Studie hatten sie das Erbgut von gut 2.,500 Menschen aus 26 verschiedenen Populationen weltweit vergleichend analysiert. Dabei suchten sie im Speziellen nach Genen, die Hinweise auf vergangene Konfrontationen mit Coronaviren geben.

„Im Verlauf der evolutionären Geschichte unserer Spezies hat die natürliche Selektion häufig Proteine begünstigt, die mit Viren interagieren – beispielsweise, weil sie unseren Immunschutz verbessern oder von Viren für das Entern der Zellmaschinerie benötigt werden“, erklären die Forschenden. Für Coronaviren, darunter SARS-CoV-2, kennt man 420 dieser Virus-interagierenden Proteine (VIP).

Weil diese Proteine einer unter Virendruck stehenden Bevölkerung Vorteile bringen, werden ihre Gene bei einer Epidemie bevorzugt weitergegeben und etablieren sich im Erbgut dieser Population. Umgekehrt lässt sich am Auftreten solcher Gene ablesen, ob und wann eine Menschengruppe dem Selektionsdruck durch Coronaviren ausgesetzt war.

Anzeige
VIP
Zeitliches Auftreten der für Coronaviren spezifischen viren-interagierenden Proteine in Oastasien. © Souilmi et al./ bioRxiv, CC-by-sa 340

Signale einer vergangenen Coronavirus-Epidemie

Tatsächlich wurden Souilmi und sein Team fündig: „Unsere Analysen von Coronaviren-VIPs finden ein starkes Anreicherungssignal solcher Proteine in mehreren ostasiatischen Populationen“, berichten sie. In Populationen aus anderen Regionen fehlt dieses genetische Signal dagegen. Die bei Ostasiaten vermehrt auftretenden Genvarianten sind zudem spezifisch für Proteine, die mit Coronaviren in Zusammenhang stehen, andere Virus-interagierende Proteine waren dagegen nicht signifikant verändert, wie die Forschenden berichten.

„Das spricht dafür, dass es bei den Vorfahren der heutigen Ostasiaten eine starke Selektion für mit dem Coronavirus assoziierte Proteine gegeben haben muss“, so Souilmi und seine Kollegen. Mit anderen Worten: Irgendwann in der Vergangenheit muss es in Ostasien schon einmal eine schwerwiegendere und länger anhaltende Coronavirus-Epidemie gegeben haben. Aber wann? Um das herauszufinden, untersuchte das Team 42 dieser Coronavirus-assoziierten Gene genauer.

Viruskontakt vor 25.000 Jahren

Das Ergebnis: Die positive Selektion für die mit Coronaviren interagierenden Proteine begann vor rund 25.000 Jahren – vor rund 900 Generationen. Damals schnellte die Zahl der Mutationen im Erbgut der Ostasiaten abrupt stark in die Höhe. „Das Muster passt zum Auftreten einer Epidemie, die vor 25.000 Jahren einen starken Schub der Selektion für solche Virus-interagierenden Proteine bewirkte“, erklären die Forschenden.

Aus dem zeitlichen Muster der Mutationen schließen sie, dass diese steinzeitliche Coronavirus-Epidemie wahrscheinlich mehrere Generationen lang anhielt. Denn erst dadurch könne die Selektion anfänglich seltener Allele zu so hohen Frequenzen treiben, so die Wissenschaftler. Danach ließ der Selektionsdruck wieder nach und die Epidemie flaute ab – möglicherweise, weil die Bevölkerung weitgehend immun wurde. Seit rund 200 Generationen sind auch in Ostasien keine weiteren Coronavirus-assoziierten Genvarianten mehr hinzugekommen.

Wissen für künftige Pandemien

Nach Ansicht des Forschungsteams verraten diese genetischen Daten, dass Coronaviren schon Jahrtausende vor der aktuellen Pandemie den Sprung auf den Menschen vollzogen und größere Epidemien ausgelöst haben. Dass diese steinzeitliche Epidemie gerade Ostasien traf, ist dabei vermutlich kein Zufall. Denn diese Region ist bis heute das Hauptverbreitungsgebiet potenziell zoonotischer Coronaviren.

„Schon in den prähistorischen Populationen Ostasiens könnte daher eine Art Wettrüsten mit einem alten Coronavirus stattgefunden haben“, so Souilmi und sein Team. „Indem wir mehr über unsere urzeitlichen viralen Feinde lernen, bekommen wir evolutionäre Informationen, die uns auch bei der Vorhersage künftiger Pandemien helfen könnten.“ (BioRxiv Preprint, 2021; doi: 10.1101/2020.11.16.385401)

Quelle: BioRxiv

Anzeige

In den Schlagzeilen

Diaschauen zum Thema

Dossiers zum Thema

Das Supervirus - Influenza, Artschranken und die Angst vor einer Biowaffe aus dem Forschungslabor

News des Tages

Gehirn

Warum unser Gehirn so energiehungrig ist

Geheimnisse des Quetzalcoatlus gelüftet

Special: Coronavirus und Covid-19

Neutraler Wasserstoff verformt die Heliosphäre

Gesteins-Poren als Lebenswiegen?

Bücher zum Thema

Virus - Die Wiederkehr der Seuchen von Nathan Wolfe

Top-Clicks der Woche