Ein internationales Forscherteam um Johannes Krause von der Universität Tübingen hat einen Durchbruch bei der Erforschung menschlicher Infektionskrankheiten geschafft: Die Wissenschaftler haben das Genom des Pesterregers vollständig entschlüsselt. Damit ist es erstmals gelungen, das komplette Erbgut eines historischen Krankheitserregers zu rekonstruieren. Mit den genetischen Informationen können die Forscher nun die Entwicklungsgeschichte des Bakteriums Yersinia pestis zurückverfolgen, das für die Pest-Epidemie im 14. Jahrhundert verantwortlich war und in den fünf Jahren zwischen 1347 und 1351 vermutlich etwa 50 Millionen Menschen dahinraffte ? die Hälfte aller Europäer. Die Pest hat allerdings nicht nur in Geschichtsbüchern überlebt: Die direkten Nachfahren der mittelalterlichen Beulenpest existieren bis heute und töten etwa 2.000 Menschen jährlich. ?Der Vergleich zeigte uns, dass der mittelalterliche Peststamm der Vorläufer aller heute noch vorkommenden Pestbakterien ist?, sagt Johannes Krause. Die Erkenntnisse könnten nun generell zu einem besseren Verständnis der Entwicklung moderner Infektionskrankheiten führen, glauben die Wissenschaftler.
Am Beginn der Forschungsarbeiten stand eine Suche mit Gruselfaktor: Die Forscher untersuchten Überreste von Pestopfern, die während der mittelalterlichen Epidemie auf dem Londoner Pestfriedhof East Smithfield bestattet worden waren. Für die Analysen wurden dabei Proben aus den Zähnen von fünf Skeletten verwendet. Die Ergebnisse bestätigen, dass das Bakterium
Yersinia pestis tatsächlich für den Schwarzen Tod verantwortlich gewesen ist, was in den vergangenen Jahren immer wieder infrage gestellt worden war. Die Erbhutfragmente des Erregers, die die Jahrhunderte überdauert haben, konnten die Wissenschaftler mit einer Methode identifizieren, die als molekulares Angeln bezeichnet wird. Damit war es möglich, den Hintergrund aus menschlicher DNA und der von Pilzen und anderer Bakterien auszublenden, um gezielt das Erbgut des Pesterregers herauszufischen. Mit modernen gentechnischen Methoden gelang es schließlich, die Bruchstücke zusammenzusetzen und aufzufüllen.
Der Vergleich mit der DNA heutiger Erreger verdeutlichte dann: ?Jeder aktuelle Pestausbruch auf der Erde geht auf einen direkten Nachfahren der mittelalterlichen Pest zurück?, sagt Krause. In den 660 Jahren Evolution haben sich relativ wenige Veränderungen im Genom des Übeltäters angesammelt, zeigten die Auswertungen. Ob diese Unterschiede die Ursache für die größere Aggressivität der historischen Pest im Vergleich zu modernen Pesterregern sind, bleibt allerdings noch unklar. ?Im nächsten Schritt wollen wir herausfinden, warum die mittelalterliche Pest so tödlich war?, sagt Hendrik Poinar von der kanadischen McMaster University, der ebenfalls maßgeblich an der Studie beteiligt war.
Den Ursprung der Pest sehen die Forscher in ostasiatischen Regionen des 13. oder 14. Jahrhunderts. Y. pestis hat sich dort ursprünglich aus einem harmlosen Bodenbakterium entwickelt: Sein Vorgänger Yersinia pseudotuberculosis hatte sich genetische Programme über sogenannte Plasmide erworben – Erbinformation, die Bakterien untereinander austauschen können. Dieses neue genetische Makeup ermöglichte es dem neu geborenen Y. pestis, den Boden zu verlassen und in Säugetieren zu existieren ? mit verheerender Wirkung für die Wirte.Die Forscher vermuten, dass frühere Pestausbrüche wie die Justinianische Pest, die im 6. Jahrhundert mehr als 100 Millionen Menschen weltweit tötete, wahrscheinlich von einem anderen, bisher nicht identifiziertenm Erreger verursacht wurden. Darin sehen die Forscher nun eine weitere Herausforderung: ?Mit unserer neuen Methodik sollte es jetzt möglich sein, die Erbinformation der Krankheitserreger unterschiedlicher historischer Epidemien zu untersuchen?, sagt Krause.
Kirsten Bos (McMaster University) et al.: Nature, doi:10.1038/nature10549 wissenschaft.de –
Martin Vieweg
