Wetenschappers die de overblijfselen van 36 slachtoffers van de builenpest onderzochten uit een 16e eeuws massagraf in Duitsland ontdekten de eerste aanwijzingen dat evolutionaire aanpassingsprocessen, aangestuurd door de ziekte, immuniteit zouden hebben verleend aan latere generaties in die regio.
“We ontdekten dat aangeboren immuniteitsmarkers in frequentie verhoogden bij hedendaagse mensen uit die plaats, vergeleken met de pest-slachtoffers,” zegt senior mede-auteur Paul Norman, PhD, hoogleraar in de Division of Personalized Medicine bij de University Colorado School of Medicine. “Dit suggereert dat deze markers geevolueerd zouden kunnen zijn om de pest te weerstaan.”
Het onderzoek in samenwerking met het Max Planck Instituut in Duitsland, werd donderdag online gepubliceerd in de uitgave Molecular Biology and Evoluation.
De onderzoekers verzamelden DNA monsters uit de binnenoor botjes van individuen in een massagraf in de zuidelijke Duitse stand Ellwangen, waar in de 16e en 17e eeuw uitbraken van de builenpest plaatsvonden.
Ze vergeleken hun frequentie spectra – de distributie van gen-varianten in een bepaald monster – met een grote groep immuniteitgerelateerde genen.
Onder de huidige inwoners vond het team bewijs dat een pathogeen, waarschijnlijk Yersinia pestis, die de builenpest veroorzaakt, veranderingen opwekte in de allomorfe distributie voor twee van nature aanwezige patroon-herkenningsreceptoren en vier menselijke leukocyten antigeen molecules, die helpen bij het initieren en verwijzen van een immuunrespons naar de infectie.
“We stellen ons voor dat deze frequentieveranderingen het resultaat zouden kunnen zijn van blootstelling aan Y.pestis tijdens de 16e eeuw,” zegt Norman.
De uitkomsten vormen het eerste bewijs dat evolutionaire processen, opgewekt door Y.pestis, bepaalde menselijke immuniteit-relevante genen gevormd kan hebben in Ellwangen en mogelijk al generaties lang in heel Europa.
En omdat de pest bijna 5.000 jaar lang huishield in Europa, suggereert de studie dat deze immuniteitsgenen al lang geleden in de bevolking gepreselecteerd kunnen zijn geweest, maar recentlijk geselecteerd werden door epidemieën.
“Hoewel de dodelijkheid van de pest heel hoog is zonder behandeling, blijft het aannemelijk dat bepaalde individuen beschermd zijn tegen, of vatbaarder voor, ernstige ziekten door polyformisme in de bepalende factoren van de natuurlijke immuniteit,” staat in het onderzoek. “In dit geval zou elke verandering in de allomorfe frequenties die plaatsvond tijdens een bepaalde epidemische crisis evident kunnen zijn als genetische aanpassing en traceerbaar in hedendaagse individuen.”
Latere simulaties toonden aan dat deze allomorfe frequentieveranderingen kennelijk aangestuurd werden door een natuurlijke selectie.
“Ik denk dat deze studie laat zien dat we kunnen focussen op deze zelfde genen-families door te kijken naar immuniteit bij moderne pandemieën,” zegt Norman. “We weten dat deze genen zwaar betrokken waren bij het aansturen van weerstand naar infecties.”
Het onderzoek laat ook zien dat, tot dusver, ongeacht hoe dodelijk de pandemie is, er altijd overlevenden zijn.
“Het verduidelijkt onze eigen evolutie,” zegt Norman. “Er zullen altijd mensen zijn met enige weerstand. Ze worden gewoon niet ziek en gaan niet dood en de menselijke populatie herstelt zich.”
Niettemin wil hij niet dat de mensen het verkeerde idee krijgen, vooral in het tijdperk van Covid-19.
“Ik zou niemand willen ontmoedigen om een vaccin te nemen in de huidige pandemie,” zegt Norman. “Dat is een veel veiliger gok dan rekenen op je genen om je te redden.”
Vertaling: Ellen Lam