Mit der Kultur kommt das Virus

Masernvirus. Bild: CDC

Nach einer genetischen Rekonstruktion sind die Masernviren auf die Menschen nach der Viehhaltung übergesprungen und haben sich mit der Entstehung von Großstädten um 300 vor unserer Zeitrechnung in der Menschheit dauerhaft eingenistet

Das Sars-CoV-2 soll von Fledermäusen stammen, die in Höhlen in der chinesischen Provinz Yunnan leben. In ihnen wurden Coronaviren entdeckt, die genetisch zu 96 Prozent übereinstimmen und als nächste Verwandte gelten. Ob beim Übersprung auf den Menschen Schuppentiere Zwischenwirte gewesen sein könnten, ist umstritten (Sars-CoV-2 scheint ein durch Rekombination entstandener Hybrid zu sein). Es kursieren auch politisch etwa vom Weißen Haus gestreute Vermutungen, das Virus sei aus einem Labor in Wuhan entwischt oder es sei ein biotechnisches Produkt.

Bei Masern dürfte kaum jemand behaupten wollen, was bei neueren Infektionskrankheiten wie bei AIDs fast regelmäßig der Fall ist, dass es sich um ein Laborprodukt handelt und nicht um eine Zoonose, da Masernepidemien schon vor mehr als 1000 Jahren beschrieben wurden und der Übergang von Kühen zum Menschen schon weit früher geschehen sein dürfte (Menschen und Tiere als Krankheitsüberträger). Verantwortlich für Masern, eine der ansteckendsten Krankheiten, ist das RNA-Virus Measles morbillivirus (MeV), ein ausschließlich in menschlichen Wirten lebendes Virus, das verwandt ist mit Rinderpest morbillivirus (RPV).

Erst seit den 1960er Jahren gibt es gegen Masern einen Impfstoff, davor gab es jährlich 2-3 Millionen masernbedingte Todesfälle. Nach dem RKI konnten zwischen 2000 und 2017 weltweit rund 21 Millionen Todesfälle durch Impfungen gegen Masern verhindert werden. 2018 starben etwa 140.000 Menschen an Masern, vorwiegend Kinder. In den letzten Jahren ging die Impfbereitschaft in einigen Ländern zurück und stieg die Infektionszahl auch in Europa wieder an. In Deutschland trat das Masernschutzgesetz mit einer Impfpflicht am 1. März 2020 in Kraft.

Zwar wird angenommen, dass Masern von Kühen auf Menschen übergangen sind und diesen zu ihrem einzigen Wirt gemacht haben, aber bislang herrscht Uneinigkeit darüber, wann das geschehen ist. Das muss irgendwann nach der Trennung zwischen dem Rinderpest- und dem Masernvirus geschehen sein.

Masern sind ein Produkt der Großstädte

Der Lösung will nun ein internationales Wissenschaftlerteam unter Leitung von Forscher des RKI nähergekommen sein, die Studie ist in Science erschienen. Entscheidend dabei ist die epidemiologische Annahme, dass sich Masern nur beständig einnisten können, wenn mehr als 250.000 Menschen an einem Ort leben. Diese "critical community size" (CCS) engt den Zeitraum erheblich ein, so dass die Entstehung nach der Urbanisierung und dem Entstehen der Land- und Viehwirtschaft und frühestens 1000 Jahre v. Chr. geschehen sein müsste.

Wahrscheinlich gibt es Städte in dieser Größenordnung erst 300 Jahre vor unserer Zeitrechnung. Im antiken Athen wurde das Wachstum bekanntlich begrenzt. Stieg die Einwohneranzahl an, fand ein Auszug statt und wurden andere Städte gegründet. Womöglich nicht nur ein Schutz für die Aufrechterhaltung der Demokratie, sondern auch gegen Epidemien, die in Großstädten - gewissermaßen in der Massenmenschenhaltung - ihre notwendige Brutstätte finden.

Die Wissenschaftler haben die Gensequenz des Masernvirus und des Rinderpestvirus verglichen und aufgrund der Mutationsrate auf den möglichen Ursprung aus dem gemeinsamen Vorfahren eines Rindervirus zurückgeschlossen. Schwierigkeiten gibt es deswegen, weil das bislang älteste isolierte Virus aus dem Jahr 1954 mit dem Edmonston-Genom stammt, mit dem auch der Impfstoff entwickelt wurde. Es handelte sich also um eine Art Detektivarbeit. Die Wissenschaftler haben aber auch noch mit der Durchsuchung einer von Rudolf Virchow angelegten Sammlung von Lungen in Formalin im Medizinhistorischen Museum der Charité die eines zweijährigen Mädchens gefunden, das 1912 an Masern gestorben ist. Daraus konnte das Genom des MeV fast vollständig rekonstruiert werden. Vor 1990 konnten nur noch zwei Genome aus dem Jahr 1960 in Prag gefunden werden, die sich als fast identisch erwiesen und sich nur an vier Stellen unterschieden.

Die drei Genome wurden mit den verfügbaren modernen 127 Genomen verglichen. Die Genome von 1923 und 1960 sind verwandt mit heute verschwundenen MeV-Linien. Die genetische Vielfalt sei durch die Impfkampagnen stark reduziert worden. Um die evolutionäre Geschichte zu rekonstruieren, wurden 51 MeV-Genome mit Genomen des Rinderpestvirus (RPV) und denen der Pest der kleinen Wiederkäuer (PPRV), dem engsten Verwandten von MeV und RPV, und ihren unterschiedlichen Mutationsraten verglichen.

Mit dem besten Modell kamen die Wissenschaftler zu der Schätzung, dass der Vorfahre von MeV und RPV sich von PRRV 3000 vor unserer Zeitrechnung entstanden sein könnte. RPV und MeV könnten sich 528 vor unserer Zeitrechnung (1174-165) getrennt haben, also deutlich früher als man bislang angenommen hat. Damals gab es noch keine so großen Städte, so dass erst einmal Masernviren zwar wiederholt menschliche Wirte infiziert haben können, aber dabei in einer Sackgasse landeten, weil sie sich nicht weiter verbreiten konnten. Auf der Grundlage der Schätzungen, wann Städte mit 250.000 Einwohnern entstanden sind, könnten die ersten Epidemien um 300 vor unserer Zeitrechnung in Mesopotamien, aber auch in Asien (Indien, China) oder Nordafrika geschehen sein.

Vor 10.000 oder 11.000 Jahren wurden die Menschen sesshaft, gründeten die ersten kleineren Städte und begannen in Mesopotamien und Asien mit der Landwirtschaft sowie der Züchtung von Schafen, Ziegen und Auerochsen, aus dem sich die Hausrinder entwickelten. Menschen und Tiere lebten eng zusammen, was die Bühne für den Wechsel des Wirts von Tieren auf Menschen schuf. Mit der Ausbreitung der landwirtschaftlich genutzten Flächen und dem Schrumpfen der Wildnis und der Artenvielfalt begann einer neuer Exodus von Viren der Wildtiere auf den Menschen, da mit dem Schrumpfen der Artenvielfalt und der Populationen den Viren die Wirte ausgehen, wie das mit Sars-CoV-2 und anderen zoonotischen Infektionen der Fall ist.

Großstädte sind heute allerdings nicht mehr notwendig, um Viren eine Überlebensbasis zu sichern. Mit Flugzeugen können jetzt in Stunden die Viren neue Populationen weltweit finden, was in früheren Zeit mit den langsameren Verkehrsmitteln Woche, Monate oder auch Jahre gedauert hat. Eben das macht neue Viren, die Menschen gefährlich werden können, auch so gefährlich, weil sie sich in Zeiten, in denen die Welt zum globalen Dorf geworden ist, schnell weltweit und gleichzeitig wie jetzt Sars-CoVC-2 ausbreiten können und damit zu Pandemien werden. (Florian Rötzer)