Nachweis einer antiken Coronavirus-Pandemie in Asien gefunden

Das Studium des menschlichen Genoms bietet uns einen faszinierenden Einblick in die Evolution der menschlichen DNA im Laufe der Zeit. Die moderne Technologie erlaubt es Wissenschaftlern, bestimmte Krankheiten zu entdecken und zu verstehen, die möglicherweise schon vor Tausenden von Jahren aufgetreten sind - und das alles mithilfe von Daten aus dem Genom. Eine neue Studie eines internationalen Forscherteams der University of Adelaide und der University of Arizona an 2.500 modernen Menschen aus 26 weltweiten Bevölkerungsgruppen ergab, dass ein uralter Coronavirus-Ausbruch Ostasien vor etwa 20.000 Jahren heimsuchte!

Das DNA-Doppelhelix-Molekül ist der genetische Bauplan für das Leben. Die jüngste Studie über die frühe Coronavirus-Pandemie in Ostasien stützte sich auf DNA- und Gen-Nachweise.  (nobeastsofierce/ Adobe Stock)

Antike Coronavirus-Beweise zur Bekämpfung zukünftiger Viren nutzen

Die frühe Coronavirus-Pandemie in Ostasien hat Spuren im Erbgut der Menschen aus dieser Region hinterlassen, wie die in Scientific Biology veröffentlichte Open-Access-Studie zeigt. Die Gene in der DNA dieser Bevölkerungsuntergruppe ostasiatischer Abstammung waren durch natürliche Selektion besser an das ‘neue’ (2020) Coronavirus und seine Varianten angepasst, was die Auswirkungen des Virus auf diese Menschen gemildert hätte.

Sie stellten fest, dass ‘...moderne menschliche Genome evolutionäre Informationen enthalten, die Zehntausende von Jahren zurückreichen, was helfen könnte, die Viren zu identifizieren, die unsere Vorfahren befallen haben - und darauf hinweisen könnte, welche Viren zukünftiges Pandemie-Potenzial haben.’

Trotz all der fortschrittlichen biologischen und medizinischen Hilfsmittel, die uns zur Verfügung stehen, hat der aktuelle Coronavirus-Ausbruch bereits fast 4 Millionen Menschenleben gefordert. Daher können mehr Informationen wie diese aus der Vergangenheit helfen, die Auswirkungen zukünftiger Viren dieses Typs einzudämmen.

Viren sind mikroskopisch kleine Parasiten, kleiner als Bakterien, die nicht in der Lage sind, eigenständig zu überleben. Ihnen fehlt die Fähigkeit, außerhalb eines Wirtskörpers zu leben und zu gedeihen, und sie sind daher darauf angewiesen, Kopien von sich selbst zu erstellen, sobald sie in den Wirtskörper eindringen. Nach dem Eindringen heften sie sich an die Oberfläche der Wirtszelle, erstellen Kopien und entziehen der Wirtszelle Energie, indem sie ihr eigenes Genom freisetzen und verschiedene Teile der Zellmaschinerie stören oder kapern, wodurch die Zelle gezwungen wird, virale Proteine zu produzieren.

Dr. Yassine Souilmi von der School of Biological Sciences der University of Adelaide und Hauptautor dieser Studie fügt hinzu: ‘Viren sind sehr einfache Lebewesen mit dem einzigen Ziel, mehr Kopien von sich selbst herzustellen. Ihre einfache biologische Struktur macht sie unfähig, sich selbst zu reproduzieren, also müssen sie in die Zellen anderer Organismen eindringen und deren molekulare Maschinerie kapern, um zu existieren.’

In den letzten zwei Jahrzehnten hat es drei schwere Coronavirus-Epidemien gegeben, wie Science Daily berichtet. Die erste war SARS-CoV, das zum Schweren Akuten Respiratorischen Syndrom führte, das 2002 in China entstand und mehr als 800 Menschen tötete. Die zweite war MERS-CoV, die zum Middle East Respiratory Syndrome führte, das über 850 Menschen tötete. Die dritte Epidemie und bei weitem die schlimmste ist die aktuelle SARS-CoV-2 (COVID-19), die in weniger als zwei Jahren fast 4 Millionen Menschen getötet hat.

Professor Kirill Alexandrov von der CSIRO-QUT Synthetic Biology Alliance und dem QUT Centre for Genomics and Personalized Health gehörte zu einem Team von Forschern der University of Arizona, der University of California San Francisco und der University of Adelaide, die ihre Erkenntnisse über die uralte Coronavirus-„Pandemie“ in Ostasien in der Zeitschrift Current Biology veröffentlicht haben. (QUT)

Das 1000-Genome-Projekt und genetische Variationen

Das sogenannte 1000 Genomes Project wurde 2008 als internationale Forschungskooperation ins Leben gerufen, um den bei weitem detailliertesten Katalog menschlicher genetischer Variationen zu erfassen, zu sammeln und zu erstellen.

Im Jahr 2012 wurde eine detaillierte Liste in einer Open-Access-Form in der Publikation Nature veröffentlicht, die eine Sequenz von 1092 Genomen enthielt. Die Forscher nutzten die Daten dieser Liste, um menschliche Genkodierungsvariationen und -veränderungen zu bewerten, um die Reaktion und das Verhalten von SARS-CoV-2-Proteinen zu untersuchen. Laut Daily Mail synthetisierte das Team sowohl menschliche als auch SARS-CoV-2-Proteine und zeigte eine direkte Interaktion, die die Natur des Mechanismus, den Coronaviren für die Zellinvasion nutzen, hervorhob.

‘Die Computerwissenschaftler des Teams wendeten Evolutionsanalysen auf den menschlichen Genomdatensatz an und entdeckten Beweise dafür, dass die Vorfahren der ostasiatischen Menschen eine Epidemie einer Coronavirus-induzierten Krankheit ähnlich wie COVID-19 erlebten. Im Verlauf der Epidemie begünstigte die Selektion Varianten von mit der Pathogenese zusammenhängenden menschlichen Genen mit adaptiven Veränderungen, die vermutlich zu einer weniger schweren Krankheit führten’, sagte Professor Kirill Alexandrov von der CSIRO-QUT Synthetic Biology Alliance und dem QUT Centre for Genomics and Personalized Health, ein Mitautor der Studie.

Der größere Zweck dieses Projekts und der hoffentlich daraus resultierenden Forschung ist ein zweifacher. Erstens, so viele Daten wie möglich zu sammeln und Listen mit einer Vielzahl von gefährlichen Viren zu erstellen, die das Potenzial für eine unkontrollierte Ausbreitung haben (im Gegensatz zur aktuellen COVID-19-Pandemie). Dies hilft vor allem bei der Identifizierung von „pandemischen“ Viren sowohl in der fernen Vergangenheit als auch in der Zukunft. Diese Daten werden dann zur Finanzierung und Förderung von Forschung und Analyse verwendet, um Diagnoseverfahren, Impfstoffe und andere Medikamente zu entwickeln.

Zweitens können alte Viren, wie die in der aktuellen Studie gefundenen Beweise für uralte Coronaviren, dem modernen Menschen helfen, Genomsequenzen und DNA-Reaktionen besser zu verstehen, in Bezug darauf, wie sie sich als Reaktion auf vergangene Viren angepasst oder verändert haben.

‘Das moderne menschliche Genom enthält evolutionäre Informationen, die Zehntausende von Jahren zurückreichen. Indem wir mehr Einblicke in die alten viralen Feinde erhalten, gewinnen wir ein Verständnis dafür, wie sich die Genome verschiedener menschlicher Populationen an die Viren anpassten, die in jüngster Zeit als ein wichtiger Treiber der menschlichen Evolution erkannt wurden’, schließt Professor Alexandrov.

Bild oben: Das Coronavirus aus der Nähe. Beweise für einen uralten Coronavirus-Ausbruch vor 20.000 Jahren wurden in der DNA früher ostasiatischer Menschen gefunden, so die neueste Studie. Quelle: peterschreiber.media / Adobe Stock

Von Rudra Bhushan

Verweise

EurekAlert 2021. Dekodierung des menschlichen Überlebens von Coronaviren. Verfügbar unter: https://www.eurekalert.org/pub_releases/2021-06/uoa-dhs062421.php.

Randall, ich. 2021. Eine weitere riesige Coronavirus-Epidemie traf die Menschheit vor mehr als 20.000 Jahren. Verfügbar unter: https://www.dailymail.co.uk/sciencetech/article-9724731/Health-coronavirus-epidemic-hit-humanity-20-000-years-ago-DNA-analysis-reveals.html.

Souilmi, Y., Alexandrov K., et al. 2021. Eine alte Virusepidemie, bei der Wirtscoronavirus vor mehr als 20.000 Jahren in Ostasien mit Genen interagierte. Aktuelle Biologie. Verfügbar unter: https://www.cell.com/current-biology/fulltext/S0960-9822(21)00794-6?_returnURL=https%3A%2F%2Flinkinghub.elsevier.com%2Fretrieve%2Fpii%2FS0960982221007946%3Fshowall%3Dtrue.