Genom des Schwarzen Todes vollständig rekonstruiert

Foto: Totenschädel

Durchbruch für internationales For
scherteam unter Beteiligung der
Universität Tübingen führt zu neuem
Verständnis der Evolution mensch-
licher Infektionskrankheiten;
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Es gelang den Forschern erstmalig das komplette Genom eines historischen Krankheitserregers zu rekonstruieren. Dadurch lassen sich Veränderungen in der Evolution und der Virulenz des Pathogens zurückverfolgen. Die Studie könnte zu einem besseren Verständnis der Evolution moderner Infektionskrankheiten führen.

In einer weiteren kürzlich publizierten Studie beschrieb das Team einen neuen methodischen Ansatz, winzige DNA-Fragmente des Krankheitserregers der Pest aus mittelalterlichen Skeletten anzureichern. Sie konnten damit bestätigen, dass Yersinia pestis-Bakterien für den Schwarzen Tod verantwortlich waren. Bei dieser Epidemie kam im Mittelalter in nur fünf Jahren, zwischen 1347 und 1351, die Hälfte aller Europäer ums Leben.

„Um zu verstehen, warum die mittelalterliche Pest so katastrophale Auswirkungen hatte, entschlüsselten wir nun das gesamte Erbgut des mittelalterlichen Pesterregers mithilfe neuester DNA-Sequenziermethoden“, erklärt Johannes Krause, Juniorprofessor an der Universität Tübingen und Spezialist für Paläogenetik.

„Die genetischen Informationen zeigen uns, dass der mittelalterliche Peststamm der Vorläufer aller heute noch vorkommenden Pestbakterien ist. Jeder heutige Pestausbruch auf der Erde geht auf einen direkten Nachfahren der mittelalterlichen Pest zurück“, fügt Hendrik Poinar hinzu, einer der Hauptautoren der Studie. „Mit einem besseren Verständnis und direkten Blick in die Evolution dieses tödlichen Krankheitserregers betreten wir eine neue Ära der Erforschung von Infektionskrankheiten.“ Die direkten Nachfahren der mittelalterlichen Beulenpest existieren bis heute und töten in etwa 2000 Menschen jährlich.

Für die Studie wurden menschliche Überreste von Pestopfern untersucht, die auf dem Londoner Pestfriedhof 'East Smithfield' bestattet wurden. Dafür wurden Proben aus den Zähnen von fünf Skeletten verwendet, die bereits positiv auf die Anwesenheit von Y. pestis getestet worden waren. Die Pathogen DNA wurde mit einer Methode des „molekularen Angelns“ spezifisch angereichert, um so den Hintergrund aus menschlicher DNA und der von Pilzen und anderer Bakterien zu verringern.

Die Wissenschaftler fanden heraus, dass sich in 660 Jahren Evolution relativ wenige Veränderungen im Genom des Pesterregers ereignet haben. Ob diese Veränderungen zu der beobachteten höheren Virulenz der historischen Pest im Vergleich zu modernen Pesterregern führten, bleibt jedoch ungeklärt. „Im nächsten Schritt wollen wir herausfinden, warum die mittelalterliche Pest so tödlich war“, sagt Poinar.

Wichtige technische Fortschritte in der DNA-Anreicherung und -Sequenzierung haben die Bandbreite der Methoden zur genetischen Analyse historischer Proben dramatisch erweitert und eröffnen neue Horizonte im Verständnis für das Entstehen und Wiederauftauchen von Krankheiten.

„Mit unserer neuen Methodik sollte es möglich sein, die Erbinformation der Krankheitserreger unterschiedlicher historischer Epidemien zu untersuchen“, sagt Krause. „So können wir einen Einblick in die Evolution von menschlichen Pathogenen und deren Einfluss auf historische Ereignisse bekommen. Gleichzeitig zeigen uns die Ergebnisse zur mittelalterlichen Pest, welch katastrophale Auswirkungen ein Pathogen haben kann, wenn es erstmalig beim Menschen in Erscheinung tritt.“


MEDICA.de; Quelle: Eberhard Karls Universität Tübingen