Paläogenetik
Neandertal-Gene und Covid-19 – einmal gut, einmal schlecht

Homo sapiens und der Neandertaler lebten ein paar tausend Jahre nebeneinander und vermischten sich gelegentlich. Im Erbgut des Homo sapiens haben sich deshalb Schnipsel des Genoms des Neandertalers erhalten. Zwei spielen bei einer Infektion mit Sars-CoV-2 eine Rolle.

Christoph Bopp
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So furchtbar hässliche Typen können diese Neandertaler doch nicht gewesen sein ...

So furchtbar hässliche Typen können diese Neandertaler doch nicht gewesen sein ...

NHM London

Bei der Sequenzierung der Genome von Covid-19-Patienten sind Forscher auf ein interessantes Phänomen gestossen. Bei Patienten, die schwere Verläufe von Covid-19 hatten, fanden sie auf Chromosom 3 eine auffällige Gensequenz, ein sogenanntes Haplotype. Das ist eine Folge von mehreren Basenpaaren, die sich vom «normalen Genotyp» unterscheiden und als Block vererbt werden. Ein einzelnes «falsches Basenpaar» nennt man ein «Snip» (SNP = single nucleotid polymorphism). Snips und Haplotypes sind für die genetische Variabilität einer Spezies verantwortlich.

Hugo Zeberg vom Karolinska Intitut Stockholm und Svante Pääbo vom Max-Planck-Institut für Evolutionäre Anthropologie in Leipzig kennen sich weltweit am besten aus, was das Genom des Neandertalers betrifft. Dabei handelt es sich um eine Menschengattung, die vor rund 300 000 Jahren auftauchte (die ältesten Funde datieren zwischen 200 000 und 160 000), eine Zeitlang in Europa und Vorderasien mit dem Homo sapiens zusammenlebte, bevor sie um 30 000 ausstarb. Gelegentlich zeugten die beiden Menschenarten zusammen Nachwuchs. So finden sich im Erbgut der meisten Europäer und Südostasiaten Neandertaler-Gene oder mindestens Haplotypes.

Hugo Zeberg schaute sich sequenzierte Genome von Patienten aus Grossbritannien an, die besonders schwere Verläufe von Covid-19 hatten. «Da fiel ich fast vom Stuhl», sagte er, als ihm auffiel, dass die Unterschiede zwischen leichten und schweren Verläufen sich im Genom als der Neandertal-Haplotyp zeigte.

Die Neandertal-Variante schied schwere von leichteren Verläufen

Man vermutet, dass die Neandertal-Variante sich irgendwo im Bereich des ACE2-Rezeptors negativ auswirkt, dort, wo Sars-CoV-2 an die Zelle andockt. Was genau die Ursache ist, wird noch untersucht. Und sie könnte ebenso eine Rolle spielen bei der Ausschüttung von Zytokinen, Signalstoffe des Immunsystems, die entzündungsähnliche Prozesse hervorrufen. Das könnte bei Covid-19 für überaggressive Reaktionen des Immunsystems sorgen.

Ungefähr 63 Prozent der Bevölkerung von Bangla Desh hat mindestens eine Kopie dieses Genabschnitts, 13 Prozent zwei (je eine von der Mutter, eine vom Vater). Das könnte erklären, warum Covid-19-Patienten pakistanischer Abstammung in Grossbritannien ein doppelt so grosses Sterberisiko hatten wie andere. Von den Europäern haben nur 16 Prozent die Variante. Bei Menschen mit vorwiegend afrikanischer Abstammung kommt sie nicht vor, weil ihre Vorfahren keinen Kontakt zu Neandertalern hatten.

Gut am einen, schlecht am andern Ort

Warum hat sich die Neandertal-Variante besonders in Pakistan erhalten und ausgebreitet? Sie könnte einen schützenden Effekt bei einer Cholera-Infektion gehabt haben und deshalb einen evolutionären Vorteil, wird vermutet. Das wäre ein Hinweis auf zwei verschiedene Evolutionsdrucke, sagt der Evolutionsgenetiker Tony Capra von der University of California San Francisco. «Das ist eine interessante Lektion über genetische Variabilität: Was am einen Ort gut ist, kann an einem anderen Ort schädlich sein.»

Um das Image des Neandertalers zu retten, ist jetzt noch ein Haplotype auf Chromosom 12 aufgetaucht. Ungefähr 25 bis 35 Prozent der Bevölkerung Eurasiens besitzen die Variante. Sie ist nützlich bei einer Infektion von RNA-Viren, indem sie von ihnen befallene Zellen zum Selbstmord motiviert. Sie taucht auch bei anderen Säugetieren hin und wieder auf, aber nur bei Menschen durchgängig. Das deutet darauf hin, dass RNA-Viren wie Sars-CoV-2 und andere schon länger unsere treuen Begleiter sind.