Tödlicher mit der Zeit: Alte DNA enthüllt den evolutionären Sprung eines Hühnervirus

Ein globales Team hat archaische DNA verwendet, um das Fortschreiten des Marek-Virus (MDV) zu untersuchen, die erhöhte Virulenz des Virus im Laufe der Zeit aufzudecken und Erkenntnisse zu liefern, die zu einem besseren Management von Geflügelkrankheiten beitragen können. Diese innovative Forschung unterstreicht die Bedeutung archäologischer Beweise für das Verständnis und die Bekämpfung von Virusinfektionen.

Wissenschaftler aus verschiedenen Teilen der Welt, darunter Genetiker und Krankheitsbiologen der Universität Oxford und der LMU München, haben alte DNA verwendet, um die Evolutionsgeschichte des MDV zu untersuchen. Dieses Virus ist ein globaler Krankheitserreger, der bei ungeimpften Hühnern tödliche Infektionen verursacht und der Geflügelindustrie jährlich Verluste in Höhe von über 1 Milliarde US-Dollar verursacht. Ihre jüngste, in der Fachzeitschrift „Science“ dokumentierte Forschung zeigt, wie Viren immer schädlicher werden können. Dieses Wissen könnte den Grundstein für verbesserte Behandlungen von Virusinfektionen legen.

Die aus Biologen und Archäologen bestehende Gruppe hat alte MDV-Sequenzen von archäologischen Hühnern aus den letzten 1.000 Jahren geborgen und rekonstruiert. Durch die Gegenüberstellung viraler Genome, die sowohl aus heutigen als auch aus alten Vögeln gewonnen wurden, identifizierten sie die genetischen Veränderungen, die das aktuelle Virus schädlicher gemacht haben.

Mithilfe der alten genetischen Sequenzen gelang es ihnen, mithilfe zellulärer Tests alte biologische Prozesse nachzubilden und so zu beweisen, dass alte Stämme im Vergleich zu ihren heutigen Äquivalenten deutlich weniger kraftvoll waren.

Diese bedeutende Entwicklung beleuchtet nicht nur die Evolutionsgeschichte des MDV, sondern verspricht auch Fortschritte bei der Entwicklung wirksamerer Therapien gegen diese schädliche Geflügelkrankheit.

Die jüngste Studie basierte auf DNA, die aus Hühnerknochen gewonnen wurde, die an 140 archäologischen Stätten in Europa und im Nahen Osten ausgegraben wurden. Diese alten Genome zeigten, dass MDV bereits mindestens 1.000 Jahre vor der ersten offiziellen Identifizierung der Krankheit im Jahr 1907 bei europäischen Hühnern verbreitet war. Dies macht auf die Bedeutung der Erhaltung archäologischer Überreste aufmerksam, insbesondere angesichts ihres Potenzials, wertvolle Einblicke in die Entwicklung der Virulenz zu liefern .

Elektronenmikroskopische Aufnahme von Viruspartikeln der Marek-Krankheit, die sich im Zellkern einer infizierten Zelle replizieren. Bildnachweis: Die Bioimaging-Gruppe, Pirbright Institute.

Als die Krankheit erstmals dokumentiert wurde, löste sie bei älteren Hühnern nur leichte Symptome aus. Als jedoch der Hühnerkonsum in den 1950er und 1960er Jahren stark anstieg, entwickelte sich das MDV weiter und wurde trotz der Entwicklung mehrerer Impfstoffe immer wirksamer.

Der Erstautor der Studie, Dr. Steven Fiddaman vom Fachbereich Biologie der Universität Oxford, erklärte, dass ihre Ergebnisse nicht nur den Evolutionspfad des MDV aufzeigen, sondern auch eine Gelegenheit bieten, unser derzeitiges Verständnis der Virulenz bei Krankheitserregern zu verbessern. Die Mischung aus alten DNA-Techniken und moderner Genomik kann zukünftige Strategien zur Behandlung von Viruserkrankungen entwickeln.

Professorin Naomi Sykes von der University of Exeter und leitende Archäologin der Studie erklärte, dass die Studien die immense Bedeutung des in archäologischen und Museumssammlungen aufbewahrten biologischen Materials hervorheben, da die zukünftigen transformativen Anwendungen ihrer Untersuchung nicht vorhersehbar seien.

Co-Hauptautor dieser Studie, Professor Laurent Frantz von der LMU München, schlug vor, dass ihre Arbeit die Auswirkungen interdisziplinärer Zusammenarbeit betont, bei der Paläogenetiker, Virologen, Biologen und Archäologen zusammenkommen, um die komplexe Evolutionsgeschichte einer Krankheit mit erheblichen wirtschaftlichen und landwirtschaftlichen Auswirkungen aufzudecken .

Professor Greger Larson von der Universität Oxford, ein weiterer Co-Senior-Autor, bemerkte, dass es faszinierend sei zu beobachten, wie die Linderung von Krankheiten oft zu einem Selektionsdruck führt, der die Virulenz eines Virus erhöht. Die Sequenzierung antiker Virusgenome zeigt, wie die Virulenz des MDV in den letzten 100 Jahren dramatisch zugenommen hat.

Professor Adrian Smith vom Fachbereich Biologie der Universität Oxford erwähnte, dass alte DNA eine einzigartige Perspektive auf die Entstehung des MDV als tödliches Hühnervirus geboten habe. Daraus könnten Erkenntnisse für die Bekämpfung anderer medizinisch und veterinärmedizinisch wichtiger Virusinfektionen gewonnen werden.

Der emeritierte Wissenschaftler am Pirbright Institute, Professor Venugopal Nair, erklärte, dass die Entdeckung über den Ursprung der Virulenz, insbesondere im Zusammenhang mit den genetischen Sequenzen der alten Viren der Marek-Krankheit, bedeutende wissenschaftliche Perspektiven für die Erforschung der molekularen Mechanismen der zunehmenden Virulenz des Virus seit der Intensivierung bieten werde der Geflügelzucht in den 1960er Jahren.