covid 07 20

Meer dan 20,000 jaar geleden brak er een coronavirusepidemie uit in de regio Oost-Azië, melden onderzoekers.

Sporen van de uitbraak zijn duidelijk zichtbaar in de genetische samenstelling van mensen uit dat gebied, hebben ze gevonden.

De onderzoekers analyseerden de genomen van meer dan 2,500 moderne mensen uit 26 populaties over de hele wereld, om beter te begrijpen hoe mensen zich hebben aangepast aan historische uitbraken van coronavirus.

Het team gebruikte computationele methoden om genetische sporen van aanpassing aan coronavirussen te ontdekken, de familie van virussen die verantwoordelijk zijn voor drie grote uitbraken in de afgelopen 20 jaar, waaronder de aanhoudende COVID-19-pandemie.

In de afgelopen 20 jaar zijn er drie uitbraken geweest van epidemische ernstige coronavirussen: SARS-CoV dat leidde tot Severe Acute Respiratory Syndrome, dat in 2002 in China ontstond en meer dan 800 mensen kostte; MERS-CoV leidt tot ademhalingssyndroom in het Midden-Oosten, waarbij meer dan 850 mensen omkwamen; en SARS-CoV-2 leidend tot COVID-19, dat aan 3.8 miljoen mensen het leven heeft gekost.


innerlijk abonneren grafisch


Maar deze studie van de evolutie van het menselijk genoom heeft onthuld dat duizenden jaren eerder een andere grote coronavirusepidemie uitbrak.

"Het is alsof je gefossiliseerde voetafdrukken van dinosauriërs vindt in plaats van rechtstreeks gefossiliseerde botten te vinden", zegt David Enard, professor in de afdeling ecologie en evolutionaire biologie aan de Universiteit van Arizona. "We hebben het oude virus niet rechtstreeks gevonden - in plaats daarvan hebben we handtekeningen gevonden van de natuurlijke selectie die het oplegde aan menselijke genomen ten tijde van een oude epidemie."

De uitbraak van het coronavirus volgen

Het team synthetiseerde zowel menselijke als SARS-CoV-2-eiwitten, zonder gebruik te maken van levende cellen, en toonde aan dat deze rechtstreeks op elkaar inwerkten en specifiek wezen op de geconserveerde aard van het mechanisme dat coronavirussen gebruiken om cellen binnen te vallen.

Moderne menselijke genomen bevatten evolutionaire informatie die honderdduizenden jaren teruggaat, inclusief fysiologische en immunologische aanpassingen die mensen in staat hebben gesteld om nieuwe bedreigingen, waaronder virussen, te overleven.

Uit de resultaten bleek dat de voorouders van Oost-Aziatische mensen een epidemie van een door het coronavirus veroorzaakte ziekte hadden, vergelijkbaar met COVID-19. Oost-Aziatische mensen komen uit het gebied dat nu China, Japan, Mongolië, Noord-Korea, Zuid-Korea en Taiwan is.

Om cellen binnen te vallen, moet het virus zich hechten aan en interageren met specifieke eiwitten die worden geproduceerd door de gastheercel die bekend staat als virale interagerende eiwitten, of VIP's. De onderzoekers vonden tekenen van aanpassing in 42 verschillende menselijke genen die coderen voor VIP's, wat suggereert dat de voorouders van moderne Oost-Aziaten meer dan 20,000 jaar geleden voor het eerst werden blootgesteld aan coronavirussen.

"We ontdekten dat de 42 VIP's voornamelijk actief zijn in de longen - het weefsel dat het meest wordt aangetast door coronavirussen - en bevestigden dat ze rechtstreeks interageren met het virus dat ten grondslag ligt aan de huidige pandemie", zegt eerste auteur Yassine Souilmi van de School of Biological Sciences van de University of Adelaide.

Naast de VIP's, die zich op het oppervlak van een gastheercel bevinden en door coronavirussen worden gebruikt om de cel binnen te komen, interageren de virussen eenmaal binnen met veel andere cellulaire eiwitten.

"We ontdekten dat die menselijke genen die coderen voor eiwitten die het virus voorkomen of helpen vermenigvuldigen, zo'n 25,000 jaar geleden veel meer natuurlijke selectie hebben meegemaakt dan je normaal zou verwachten", zegt Enard.

Telltale coronavirus genetische signalen

Het werk toont aan dat in de loop van de epidemie de selectie de voorkeur gaf aan bepaalde varianten van menselijke genen die betrokken zijn bij de virus-celinteracties die tot een minder ernstige ziekte hadden kunnen leiden. Het bestuderen van de "sporen" die door oude virussen zijn achtergelaten, kan onderzoekers helpen beter te begrijpen hoe de genomen van verschillende menselijke populaties zich hebben aangepast aan virussen die naar voren zijn gekomen als belangrijke aanjagers van de menselijke evolutie.

Andere onafhankelijke onderzoeken hebben aangetoond dat mutaties in VIP-genen de gevoeligheid voor coronavirus en ook de ernst van COVID-19-symptomen kunnen mediëren. En verschillende VIP's worden momenteel gebruikt bij medicamenteuze behandelingen voor COVID-19 of maken deel uit van klinische onderzoeken voor verdere ontwikkeling van geneesmiddelen.

"Onze eerdere interacties met virussen hebben veelbetekenende genetische signalen achtergelaten die we kunnen gebruiken om genen te identificeren die infectie en ziekte in moderne populaties beïnvloeden, en kunnen informatie geven over de herbestemming van geneesmiddelen en de ontwikkeling van nieuwe behandelingen", zegt co-auteur Ray Tobler van de University of Adelaide's School van Biologische Wetenschappen.

"Door de genen bloot te leggen die eerder werden beïnvloed door historische virale uitbraken, wijst onze studie op de belofte van evolutionaire genetische analyses als een nieuw hulpmiddel bij het bestrijden van de uitbraken van de toekomst", zegt Souilmi.

De auteurs van het onderzoek zeggen dat hun onderzoek zou kunnen helpen bij het identificeren van virussen die in het verre verleden epidemieën hebben veroorzaakt en dit mogelijk in de toekomst zullen doen. Studies zoals die van hen helpen onderzoekers een lijst samen te stellen van potentieel gevaarlijke virussen en vervolgens diagnoses, vaccins en medicijnen te ontwikkelen voor het geval ze terugkeren.

Het papier verschijnt in Current Biology.

Bron: Universiteit van Arizona

Over de auteur

Daniel Stolte, Universiteit van Arizona

Related Books:

Het lichaam houdt de score bij: Brain Mind and Body in the Healing of Trauma

door Bessel van der Kolk

Dit boek onderzoekt de verbanden tussen trauma en fysieke en mentale gezondheid en biedt inzichten en strategieën voor genezing en herstel.

Klik voor meer info of om te bestellen

Adem: de nieuwe wetenschap van een verloren kunst

door James Nestor

Dit boek verkent de wetenschap en praktijk van ademhalen en biedt inzichten en technieken voor het verbeteren van de fysieke en mentale gezondheid.

Klik voor meer info of om te bestellen

De plantenparadox: de verborgen gevaren van 'gezond' voedsel dat ziekten en gewichtstoename veroorzaakt

door Steven R. Gundry

Dit boek onderzoekt de verbanden tussen voeding, gezondheid en ziekte en biedt inzichten en strategieën om de algehele gezondheid en het welzijn te verbeteren.

Klik voor meer info of om te bestellen

De immuniteitscode: het nieuwe paradigma voor echte gezondheid en radicale antiveroudering

door Joël Greene

Dit boek biedt een nieuw perspectief op gezondheid en immuniteit, gebaseerd op principes van epigenetica en biedt inzichten en strategieën voor het optimaliseren van gezondheid en veroudering.

Klik voor meer info of om te bestellen

De complete gids voor vasten: genees uw lichaam door middel van intermitterend, afwisselende dagen en langdurig vasten

door dr. Jason Fung en Jimmy Moore

Dit boek onderzoekt de wetenschap en praktijk van vasten en biedt inzichten en strategieën voor het verbeteren van de algehele gezondheid en welzijn.

Klik voor meer info of om te bestellen

Dit artikel verscheen oorspronkelijk op Futurity