Forscher entdecken 2000 Jahre alte Herpesviren im menschlichen Erbgut

Von Markus Brauer

Zum ersten Mal haben Wissenschafter alte Genome der Humanen Beta-Herpesviren 6A und 6B (HHV-6A/B) aus über zwei Jahrtausende alten archäologischen menschlichen Überresten rekonstruiert.

 Die von der Universität Wien, der Universität Tartu (Estland) und der University of Cambridge (England) geleitete und in „Science Advances“ veröffentlichte Studie bestätigt, dass sich diese Viren seit mindestens der Eisenzeit mit und innerhalb des Menschen entwickelt haben. Die Ergebnisse zeichnen die lange Geschichte der Integration von HHV-6 in menschliche Chromosomen nach und deuten darauf hin, dass HHV-6A diese Fähigkeit früh verloren hat.

Ursache der „sechsten Krankheit“

HHV-6B infiziert etwa 90 Prozent aller Kinder im Alter von zwei Jahren und ist vor allem als Ursache der Roseola infantum – oder „sechsten Krankheit“ – bekannt, der häufigsten Ursache für Fieberkrämpfe bei Kleinkindern.

Zusammen mit seinem nahen Verwandten HHV-6A gehört es zu einer Gruppe weit verbreiteter humaner Herpesviren, die nach einer anfänglich milden Erkrankung in der frühen Kindheit typischerweise lebenslange, latente Infektionen auslösen.

Was sie so außergewöhnlich macht, ist ihre Fähigkeit, sich in menschliche Chromosomen zu integrieren – eine Eigenschaft, die es dem Virus ermöglicht, inaktiv zu bleiben und in seltenen Fällen als Teil des eigenen Genoms des Wirts vererbt zu werden. Solche vererbten Viruskopien kommen heute bei etwa einem Prozent der Menschen vor.

Während frühere Studien die Hypothese aufgestellt hatten, dass diese Integrationen schon sehr alt sind, liefern die neuen Daten dieser Studie den ersten direkten genomischen Beweis dafür.

Wiederherstellung viraler DNA aus längst vergangenen Zeiten

Die Forscher untersuchten fast 4000 menschliche Skelett-Proben aus archäologischen Stätten in ganz Europa. Elf alte Virusgenome wurden identifiziert und rekonstruiert. Das älteste stammt von einem jungen Mädchen aus der Eisenzeit in Italien (1100–600 v. Chr.). Die übrigen Individuen deckten einen weiten geografischen und zeitlichen Bereich ab.

Beide HHV-Typen wurden im mittelalterlichen England, Belgien und Estland gefunden, während HHV-6B auch in Proben aus Italien und dem frühen historischen Russland auftrat. Mehrere der englischen Individuen trugen vererbte Formen von HHV-6B, was sie zu den frühesten bekannten Träger chromosomal integrierter humaner Herpesviren macht. Die belgische Fundstätte Sint-Truiden lieferte die größte Anzahl von Fällen, wobei beide Virusarten innerhalb derselben Population zirkulierten.

Evolution der Viren 2500 Jahre zurückverfolgt

Während HHV-6 fast 90 Prozent der menschlichen Bevölkerung irgendwann in ihrem Leben infizier3en würden, tragen nur etwa 1 Prozent das von ihren Eltern vererbte Virus in allen Zellen ihres Körpers. „Diese 1 Prozent der Fälle sind diejenigen, die wir mit Hilfe von alter DNA am ehesten identifizieren können, was die Suche nach viralen Sequenzen ziemlich schwierig macht“, erklärt die leitende Forscherin der Studie, Meriam Guellil vom Department für Evolutionäre Anthropologie an der Universität Wien.

„Auf der Grundlage unserer Daten lässt sich die Evolution der Viren nun über mehr als 2500 Jahre in Europa zurückverfolgen, wobei Genome aus dem 8. bis 6. Jahrhundert v. Chr. bis heute verwendet wurden.“

Alte Integrationen, dauerhafte Folgen

Anhand der rekonstruierten Genome konnten die Forscher bestimmen, in welchem Chromosom sich die Viren integriert hatten. Vergleiche mit modernen Daten ergaben, dass einige Integrationen uralt sind und über Jahrtausende hinweg von Generation zu Generation weitergegeben wurden.

Eine der beiden Virusarten (HHV-6A) scheint im Laufe der Zeit ihre Fähigkeit verloren zu haben, sich in die menschliche DNA zu integrieren. Ein Beweis dafür, dass sich diese Viren während ihrer Koexistenz mit dem Menschen unterschiedlich entwickelt haben.

„Ist eine Kopie von HHV-6B im Genom vorhanden, kann das in Zusammenhang mit Angina pectoris und Herzerkrankungen stehen“, erläutert Charlotte Houldcroft (Fachbereich Genetik, Universität Cambridge). „Wir wissen, dass diese vererbbaren Formen von HHV-6A und B heute in Großbritannien häufiger vorkommen als im übrigen Europa, und dies ist der erste Nachweis für alte Träger aus Großbritannien.“

Neues Kapitel in der Entwicklung von Viren und Wirten

Die Entdeckung dieser alten HHV-6-Genome liefert den ersten zeitlich belegten Beweis für die langfristige Koevolution dieses Virus mit dem Menschen auf genomischer Ebene. Sie zeigt auch, wie alte DNA die langfristige Evolution von Infektionskrankheiten aufdecken kann – von kurzlebigen Infektionen im Kindesalter bis hin zu viralen Sequenzen, die Teil des menschlichen Genoms geworden sind.

HHV-6A und HHV-6B, die erst in den 1980er Jahren entdeckt wurden, lassen sich nun bis in die Eisenzeit zurückverfolgen und liefern direkte genomische Beweise für eine alte, gemeinsame Geschichte von Viren und Menschen. „Moderne genetische Daten deuten darauf hin, dass sich HHV-6 seit unserer Migration aus Afrika zusammen mit den Menschen entwickelt haben könnte“, sagt Guellil. „Diese alten Genome liefern nun den ersten konkreten Beweis für ihre Präsenz in der fernen Vergangenheit der Menschheit.“