Ausgestorbene genetische Stämme von Pocken – das tödlichste Virus der Welt – in den Zähnen von Wikingerskeletten entdeckt

Ein 1200 Jahre altes, mit Pocken infiziertes Wikingerskelett wurde in Öland, Schweden, gefunden. Credit: The Swedish National Heritage Board

Wissenschaftler haben ausgestorbene Pockenstämme in den Zähnen von Wikinger—Skeletten entdeckt – was zum ersten Mal beweist, dass die tödliche Krankheit die Menschheit seit mindestens 1400 Jahren plagt.

Pocken verbreiteten sich über infektiöse Tröpfchen von Mensch zu Mensch, töteten etwa ein Drittel der Betroffenen und ließen ein weiteres Drittel dauerhaft vernarbt oder blind zurück. Allein im 20.Jahrhundert starben rund 300 Millionen Menschen daran, bevor sie 1980 durch eine weltweite Impfkampagne offiziell ausgerottet wurde — die erste menschliche Krankheit, die ausgerottet wurde.

Jetzt hat ein internationales Team von Wissenschaftlern die Genome neu entdeckter Stämme des Virus sequenziert, nachdem es aus den Zähnen von Wikingerskeletten aus Standorten in ganz Nordeuropa extrahiert wurde. Die Ergebnisse wurden in Science today (23. Juli 2020) veröffentlicht.

Professor Eske Willerslev vom St John’s College der Universität Cambridge und Direktor des Lundbeck Foundation GeoGenetics Centre der Universität Kopenhagen leiteten die Studie.

Massakrierte Wikinger aus dem 10.Jahrhundert, die in einem Massengrab am St. John’s College in Oxford gefunden wurden, waren Teil der Studie. Kredit: Thames Valley Archaeological Services

Er sagte: „Wir haben neue Pockenstämme in den Zähnen von Wikingerskeletten entdeckt und festgestellt, dass sich ihre genetische Struktur von der des modernen Pockenvirus unterscheidet, das im 20. Wir wussten bereits, dass sich Wikinger in ganz Europa und darüber hinaus bewegten, und wir wissen jetzt, dass sie Pocken hatten. Menschen, die auf der ganzen Welt reisen, verbreiten Covid-19 schnell und es ist wahrscheinlich, dass sie Pocken verbreiten. Damals reisten sie eher mit dem Schiff als mit dem Flugzeug.

„Die 1400 Jahre alte genetische Information, die aus diesen Skeletten gewonnen wurde, ist enorm bedeutsam, weil sie uns über die Evolutionsgeschichte des Variola-Virus, das Pocken verursachte, lehrt.“

Pocken wurden zu Beginn des 20.Jahrhunderts in ganz Europa und den Vereinigten Staaten ausgerottet, blieben aber in ganz Afrika, Asien und Südamerika endemisch. Die Weltgesundheitsorganisation startete 1967 ein Ausrottungsprogramm, das Kontaktverfolgungs— und Massenkommunikationskampagnen umfasste – alle Techniken der öffentlichen Gesundheit, die Länder zur Kontrolle der heutigen Coronavirus-Pandemie eingesetzt haben. Aber es war die globale Einführung eines Impfstoffs, der es Wissenschaftlern letztendlich ermöglichte, Pocken auf ihren Spuren zu stoppen.

Historiker glauben, dass Pocken seit 10.000 v. Chr. existiert haben könnten, aber bis jetzt gab es keinen wissenschaftlichen Beweis dafür, dass das Virus vor dem 17.Jahrhundert vorhanden war. Es ist nicht bekannt, wie es zuerst Menschen infiziert hat, aber wie Covid-19 wird angenommen, dass es von Tieren stammt.

Massakrierte Wikinger aus dem 10.Jahrhundert, die in einem Massengrab am St. John’s College in Oxford gefunden wurden, waren Teil der Studie. Credit: Thames Valley Archaeological Services

Professor Martin Sikora, einer der leitenden Autoren der Studie, vom Zentrum für Geogenetik der Universität Kopenhagen, sagte: „Der Zeitplan für die Entstehung der Pocken war immer unklar, aber durch die Sequenzierung des frühesten bekannten Stammes des Killervirus haben wir zum ersten Mal bewiesen, dass Pocken während der Wikingerzeit existierten.

„Obwohl wir nicht sicher wissen, ob diese Pockenstämme tödlich waren und den Tod der von uns untersuchten Wikinger verursachten, starben sie sicherlich mit Pocken in ihrem Blutkreislauf, damit wir sie bis zu 1400 Jahre später nachweisen können. Es ist auch sehr wahrscheinlich, dass es früher Epidemien gab als unsere Ergebnisse, für die Wissenschaftler noch keine DNA-Beweise gefunden haben.“

Das Forscherteam fand Pocken – verursacht durch das Variola—Virus – an 11 Grabstätten aus der Wikingerzeit in Dänemark, Norwegen, Russland und Großbritannien. Sie fanden es auch in mehreren menschlichen Überresten von Öland, einer Insel vor der Ostküste Schwedens mit einer langen Handelsgeschichte. Das Team konnte für vier der Proben nahezu vollständige Variola-Virus-Genome rekonstruieren.

Dr. Lasse Vinner, einer der Erstautoren und Virologe vom Lundbeck Foundation GeoGenetics Centre, sagte: „Das Verständnis der genetischen Struktur dieses Virus wird Virologen möglicherweise helfen, die Entwicklung dieses und anderer Viren zu verstehen und die Wissensbank zu erweitern, die Wissenschaftlern hilft, aufkommende Viruserkrankungen zu bekämpfen.

„Die frühe Version der Pocken war im Stammbaum der Pocken genetisch näher an tierischen Pockenviren wie Kamelpocken und Taterapox von Rennmäusen. Es ähnelt nicht genau modernen Pocken, die zeigen, dass sich das Virus entwickelt hat. Wir wissen nicht, wie sich die Krankheit in der Wikingerzeit manifestierte – sie war möglicherweise anders als die virulente moderne Sorte, die Hunderte von Millionen tötete und entstellte.“

Dr. Terry Jones, einer der leitenden Autoren der Studie, Computerbiologe am Institut für Virologie der Charité — Universitätsmedizin Berlin und am Centre for Pathogen Evolution der University of Cambridge, sagte: „Es gibt viele Geheimnisse um Pockenviren. Es ist wirklich bemerkenswert, Pocken bei Wikingern so genetisch unterschiedlich zu finden. Niemand erwartete, dass diese Pockenstämme existierten. Es wurde lange geglaubt, dass Pocken in West- und Südeuropa regelmäßig um 600 n. Chr.

„Wir haben bewiesen, dass Pocken auch in Nordeuropa weit verbreitet waren. Es wurde angenommen, dass zurückkehrende Kreuzfahrer oder andere spätere Ereignisse zuerst Pocken nach Europa gebracht haben, aber solche Theorien können nicht korrekt sein. Während schriftliche Berichte über Krankheiten oft mehrdeutig sind, Unsere Ergebnisse schieben das Datum der bestätigten Existenz von Pocken um tausend Jahre zurück.“

Dr. Barbara Mühlemann, eine der Erstautorinnen und Computerbiologin, die während ihrer Promotion am Centre for Pathogen Evolution der Universität Cambridge an der Forschung beteiligt war und nun auch am Institut für Virologie der Charité tätig ist, sagte: „Die alten Pockenstämme haben ein ganz anderes Muster aktiver und inaktiver Gene als das moderne Virus. Es gibt mehrere Möglichkeiten, wie Viren divergieren und zu milderen oder gefährlicheren Stämmen mutieren können. Dies ist ein bedeutender Einblick in die Schritte, die das Variola-Virus im Laufe seiner Evolution unternommen hat.“

Dr. Jones fügte hinzu: „Wissen aus der Vergangenheit kann uns in der Gegenwart schützen. Wenn ein Tier oder eine Pflanze ausstirbt, kommt es nicht zurück. Aber Mutationen können wieder auftreten oder zurückkehren und Viren können mutieren oder aus dem Tierreservoir überlaufen, so dass es immer wieder eine Zoonose geben wird.“

Zoonose bezieht sich auf einen Ausbruch einer Infektionskrankheit, der durch einen Erreger verursacht wird, der von einem nichtmenschlichen Tier zu einem Menschen springt.

Die Forschung ist Teil eines Langzeitprojekts zur Sequenzierung von 5000 alten menschlichen Genomen und ihren assoziierten Krankheitserregern, das dank einer wissenschaftlichen Zusammenarbeit zwischen der Lundbeck Foundation, dem Wellcome Trust, der Nordic Foundation und Illumina Inc. möglich wurde.

Professor Willerslev folgerte: „Die Pocken wurden ausgerottet, aber morgen könnte ein anderer Stamm aus dem Tierreservoir überlaufen. Was wir im Jahr 2020 über Viren und Krankheitserreger wissen, die den Menschen heute betreffen, ist nur eine kleine Momentaufnahme dessen, was den Menschen historisch geplagt hat.“

Lesen Sie DNA von Skeletten in Massengrab Liefert Beweise für Pocken in der Wikingerzeit für mehr über diese Forschung.

Referenz: „Diverse Variola Virus (Pocken) Stämme waren in Nordeuropa in der Wikingerzeit weit verbreitet“ von Barbara Mühlemann, Lasse Vinner, Ashot Margaryan, Helene Wilhelmson, Constanza de la Fuente Castro, Morten E. Allentoft, Peter de Barros Damgaard, Anders Johannes Hansen, Sofie Holtsmark Nielsen, Lisa Mariann Strand, Jan Bill, Alexandra Buzhilova, Tamara Puschkina, Ceri Falys, Valeri Khartanowitsch, Wjatscheslaw Moisejew, Marie Louise Schjellerup Jørkov, Palle Østergaard Sørensen, Yvonne Magnusson, Ingrid Gustin, Hannes Schroeder, Gerd Sutter, Geoffrey L. Smith, Christian Drosten, Ron A. M. ; Fouchier, Derek J. Smith, Eske Willerslev, Terry C. Jones und Martin Sikora, 24. Juli 2020, Wissenschaft.
DOI: 10.1126 / Wissenschaft.aaw8977

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