Een verwoestende coronavirusepidemie trof mensheid 20.000 jaar geleden weten we nu

door Mick Van Loon
gepubliceerd op maandag 28 juni 2021 om 10:14 •
4 min lezen

Onderzoekers hebben bewijs gevonden dat een coronavirusepidemie zo’n 20.000 jaar geleden Oost-Azië overspoelde en verwoestend genoeg was om een evolutionaire afdruk achter te laten in het DNA van de mensen die vandaag de dag leven. Enkele tientallen menselijke genen evolueerden toen snel om coronavirusinfecties te voorkomen. En die genen kunnen cruciaal zijn voor de huidige pandemie.

De nieuwe studie suggereert dat een oud coronavirus Oost-Azië jarenlang teisterde. En wat de wetenschappers ontdekten, kan ernstige gevolgen hebben voor de Covid-19-pandemie als deze niet snel onder controle wordt gebracht door middel van vaccinatie. Wat er nu aan de hand is, kan generaties lang doorgaan, stellen ze.

Tot nu toe konden onderzoekers niet ver terugkijken in de geschiedenis van deze familie van coronavirussen. In de afgelopen 20 jaar hebben drie coronavirussen zich aangepast om mensen te infecteren en ernstige aandoeningen van de luchtwegen te veroorzaken: Covid-19, SARS en MERS. Studies over elk van deze coronavirussen geven aan dat ze naar de mens zijn gesprongen door vleermuizen of andere zoogdieren.

Vier andere coronavirussen kunnen ook mensen besmetten, maar veroorzaken meestal slechts milde verkoudheden. Wetenschappers hebben niet direct kunnen waarnemen hoe deze coronavirussen menselijke pathogenen werden, dus vertrouwden ze op indirecte aanwijzingen om te schatten wanneer de sprong van een andere soort naar de mens plaatsvond. Coronavirussen krijgen nieuwe mutaties met een behoorlijke regelmaat, en dus maakt het vergelijken van hun genetische variatie het mogelijk om te bepalen wanneer ze afweken van een gemeenschappelijke voorouder.

Een nieuwe methode

De meest recente van deze milde coronavirussen, HCoV-HKU1 genaamd, overschreed de soortbarrière in de jaren vijftig. Het oudste, HCoV-NL63, kan tot 820 jaar oud zijn. Maar van de periode daarvoor wisten we niks. Een nieuwe methode om te zoeken, heeft dat nu opgelost. In plaats van naar de genen van de coronavirussen te kijken, keken de onderzoekers naar de effecten op het DNA van hun menselijke gastheren.

Generaties lang zorgen virussen voor enorme veranderingen in het menselijk genoom. Een mutatie die beschermt tegen een virale infectie kan het verschil tussen leven en dood betekenen en zal worden doorgegeven aan het nageslacht. Door zo’n levensreddende mutatie kunnen mensen bijvoorbeeld de eiwitten van een virus uit elkaar halen. Maar virussen kunnen op hun beurt ook evolueren. Hun eiwitten kunnen van vorm veranderen om de afweer van een gastheer te overwinnen. En die veranderingen kunnen de gastheer ertoe aanzetten nog meer in het tegenoffensief te gaan, wat leidt tot meer mutaties.

Wanneer een willekeurige nieuwe mutatie resistentie tegen een virus oplevert, wordt die snel prevalenter van generatie op generatie. En andere versies van dat gen worden op hun beurt zeldzamer. Dus als één versie van een gen alle andere domineert in grote groepen mensen, weten wetenschappers dat dit hoogstwaarschijnlijk een kenmerk is van snelle evolutie in het verleden.

In de afgelopen jaren hebben wetenschappers het menselijk genoom doorzocht naar deze patronen van genetische variatie om de geschiedenis van een reeks virussen te reconstrueren. Toen de pandemie toesloeg, gingen ze specifiek zoeken of oude coronavirussen hun eigen kenmerkende stempel hadden gedrukt op ons DNA.

42 genen bij Oost-Aziaten

Het DNA van duizenden mensen in 26 verschillende populaties over de hele wereld werd vergeleken, waarbij gekeken werd naar een combinatie van genen waarvan bekend is dat ze cruciaal zijn voor coronavirussen, maar niet voor andere soorten pathogenen. In Oost-Aziatische populaties ontdekten de wetenschappers dat 42 van deze genen een dominante versie hadden. Dat was een sterk signaal dat mensen in Oost-Azië zich hadden aangepast aan een oud coronavirus.

De wetenschappers probeerden vervolgens in te schatten hoe lang geleden Oost-Aziaten zich hadden aangepast aan een coronavirus. Ze maakten gebruik van het feit dat zodra een dominante versie van een gen van generatie op generatie wordt doorgegeven, dat gen onschadelijke willekeurige mutaties kan krijgen. Naarmate er meer tijd verstrijkt, stapelen meer van die mutaties zich op.

De 42 genen bleken allemaal ongeveer hetzelfde aantal mutaties te hebben. Dat betekende dat ze allemaal ongeveer tegelijkertijd snel waren geëvolueerd. Al die genen ontwikkelden hun antivirale mutaties ergens tussen 20.000 en 25.000 jaar geleden, hoogstwaarschijnlijk in de loop van een paar eeuwen. Het is een verrassende bevinding, aangezien Oost-Aziaten in die tijd niet in dichtbevolkte gemeenschappen leefden, maar in plaats daarvan kleine groepen jager-verzamelaars vormden.

Wetenschappers die op zoek zijn naar medicijnen om het nieuwe coronavirus te bestrijden, kunnen nu de 42 genen onderzoeken die zijn geëvolueerd als reactie op de oude epidemie, wat hen kan helpen bij het ontwikkelen van medicijnen tegen het huidige coronavirus.