Evolutionsgeschichte Masernvirus trat wohl 1400 Jahre früher auf als angenommen

Bislang dachte man, die Masern seien im Mittelalter auf den Menschen übergegangen. Nun haben Forscher das Erbgut des Virus aus einem 1912 verstorbenen Mädchen untersucht und daraus Rückschlüsse gezogen.
3D-Illustration des Masernvirus: Immer noch sterben Hunderttausende Menschen jährlich an der Krankheit

3D-Illustration des Masernvirus: Immer noch sterben Hunderttausende Menschen jährlich an der Krankheit

Foto: Design Cells/ iStockphoto/ Getty Images

Das hochansteckende Masernvirus begleitet den Menschen wahrscheinlich schon sehr viel länger als bislang angenommen. Das hat eine Analyse Dutzender Masern-Genome ergeben, die unter Leitung des Robert Koch-Instituts (RKI) durchgeführt wurde. Wie die Forscher im Fachblatt "Science" berichten , entstand das Virus wohl im sechsten Jahrhundert vor Christus und damit etwa 1400 Jahre früher als bisher gedacht.

Die Masern könnten also zu einer Zeit entstanden sein, die durch Bevölkerungswachstum und die Entstehung großer Städte in Europa und Asien gekennzeichnet war. Mit der neuen Datierung kann die Evolutionsgeschichte des Virus genauer nachgezeichnet und besser verstanden werden, unter welchen Umständen auch andere Krankheitserreger auftreten können.

Um sich zu verbreiten, ist das Masernvirus auf große, miteinander verbundene menschliche Populationen angewiesen. Eine ausreichende Bevölkerungsdichte gab es der Studie zufolge sehr wahrscheinlich nicht vor dem sechsten Jahrhundert vor Christus. Die Forscher halten das Szenario deshalb für "plausibel".

Das Virus ist ursprünglich - wie viele andere Krankheitserreger - vom Tier auf den Menschen übergegangen, vermutlich gab es einen gemeinsamen Vorfahren der Masern und des nahe verwandten Rinderpestvirus. Wann und unter welchen Umständen dieser den Wirt wechselte, ist umstritten.

Obwohl die Masern teils als Kinderkrankheit gelten, können tödliche Komplikationen auftreten: Bis zur Einführung eines Impfstoffs 1963 starben nach Angaben der Weltgesundheitsorganisation (WHO) jedes Jahr etwa 2,6 Millionen Menschen weltweit an dem Virus. 2018 forderte die Krankheit immer noch rund 140.000 Menschenleben.

Das internationale Forscherteam um Ariane Düx analysierte zunächst ein Präparat aus der Sammlung des Berliner Medizinhistorischen Museums der Charité. Dabei handelt es sich um die in Formalin eingelegte Lunge eines 1912 an Masern verstorbenen zweijährigen Mädchens.

Aus der Probe rekonstruierten die Wissenschaftler ein beinahe vollständiges Maserngenom, bei dem es sich nach ihren Angaben um das älteste sequenzierte Genom eines menschlichen RNA-Virus handelt. "Wir waren begeistert, dass unsere Experimente auf Anhieb funktionierten und dass wir so virale RNA aus einer derart alten Probe gewinnen konnten", sagte Co-Autor Sébastien Calvignac-Spencer laut einer RKI-Mitteilung.

Mehr Mutationen, mehr Entwicklungszeit

Im nächsten Schritt verglichen die Forscher dieses Erregererbgut mit den bereits veröffentlichten Genomen verwandter Viren. Sie nutzten die sogenannte molekulare Uhr, bei der anhand des Erbguts der Zeitpunkt der Abstammung zweier Varianten von einem gemeinsamen Vorfahren abgeschätzt wird: Je mehr Mutationen nach der Aufspaltung entstanden sind, umso länger die Entwicklungszeit.

Hierfür analysierten die Wissenschaftler die Genome der Probe von 1912 mit dem Erbgut einer Masernprobe von 1960, mit 127 modernen Genomen und mit denen von Rinderpest und Pseudorinderpest. Auf dieser Grundlage schätzen sie, dass die Masern ab dem sechsten Jahrhundert vor Christus entstanden sein könnten.

"Frühere Studien, die ebenfalls auf molekularen Uhren basieren, vermuteten, dass Masern erst im Mittelalter auftraten", sagt Co-Autor Philippe Lemey von der Katholischen Universität Leuven in Belgien. "In diese Berechnungen wurden jedoch keine langfristigen evolutionären Dynamiken einbezogen, sodass das Alter der Masernviren deutlich unterschätzt wurde."

Man könne zwar nicht mit absoluter Gewissheit sagen, ob die Masern direkt im sechsten Jahrhundert vor Christus entstanden seien und ob ihre Entstehung an demografische Veränderungen gekoppelt gewesen sei, sagt der ebenfalls beteiligte Historiker Kyle Harper von der University of Oklahoma. "Aber ein solches Szenario ist definitiv plausibel und kann nun nicht mehr ausgeschlossen werden."

Für die Molekularbiologen Simon Ho und Sebastián Duchêne von den Universitäten Sydney und Melbourne ist ein Verdienst der Untersuchung, dass es gelungen sei, das Maserngenom aus einer mehr als hundert Jahre alten Probe zu gewinnen: "Die Gewinnung genomischer Daten von RNA-Viren (wie dem Masernvirus), die sich in der Umwelt schnell zersetzen, ist äußerst schwierig", schreiben sie in einem "Science"-Kommentar .

Sie betonen, dass das neue Coronavirus gezeigt habe, wie wichtig es sei, die Geschichte von Krankheitserregern zu verstehen: So sei die Evolutionsgeschichte von Sars-CoV-2 noch unklar. Umso wichtiger sei es, das Aufkommen und die Entwicklung menschlicher Pathogene genauer nachzuzeichnen, indem zum einen genomische Daten historischer Proben erfasst und zum anderen Viren in Wildtieren intensiver beobachtet würden.

kry/dpa/AFP
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