Mittelalterliches Lepra-Genom-Projekt

Lepra ist eine chronische Krankheit, die durch das bakterielle Pathogen Mycobacterium leprae verursacht wird und in Europa bis ins späte Mittelalter verbreitet war. Noch heute kann die Krankheit weltweit in 91 Ländern festgestellt werden, mit rund 200.000 Neuinfektionen jährlich.

"Skull of Jorgen 625" - seitliche Ansicht des Schädels eines Lepraopfers aus Odense (Dänemark), mit einer Darstellung des mittelalterlichen Erregerstamms. Bild vergrößern

"Skull of Jorgen 625" - seitliche Ansicht des Schädels eines Lepraopfers aus Odense (Dänemark), mit einer Darstellung des mittelalterlichen Erregerstamms.

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Um die Geschichte der Krankheit zurückzuverfolgen, haben wir in Zusammenarbeit mit Stewart Cole von der EPFL Lausanne und anderen internationalen Forschern vollständige Genomsequenzen mittelalterlicher und moderner Bakterien des Typs Mycobacterium leprae rekonstruiert. Ausgangspunkt waren fünf mittelalterlichen Skelette aus Dänemark, Schweden und Großbritannien, zusätzlich wurden sieben Lepragenome aus Biopsien an lebenden Patienten gewonnen.


Ein Genomvergleich der mittelalterlichen M.-leprae-Bakterien aus Europa mit heutigen Erregerstämmen aus aller Welt zeigt, dass alle Erreger des Typs M. leprae einen gemeinsamen Vorfahren haben, der im Zeitraum der letzten 4.000 Jahren existierte. Dies deckt sich mit den frühesten Hinweisen auf die Krankheit in einem Skelettfund aus Indien, der auf 2.000 vor Christus datiert wird. Die Genomvergleiche brachten einen erstaunlichen Grad an genetischer Konservierung während der letzten 1.000 Jahre zu Tage. Wir konnten zusätzlich belegen, dass die Erregerstämme von M. leprae, die einst im mittelalterlichen Europa existierten, heute im Mittleren Osten zu finden sind. Andere mittelalterliche Erregerstämme dagegen sind nahezu identisch zu solchen aus Nordamerika, die sowohl bei Leprapatienten als auch freilebenden Gürteltieren nachgewiesen wurden; dies deutet auf die europäische Herkunft der Lepra innerhalb der Gürteltierpopulation.

Excavation of the St. Mary Magdalen leprosarium in Winchester, in situ skeletons. Bild vergrößern

Excavation of the St. Mary Magdalen leprosarium in Winchester, in situ skeletons.


Ein Skelett aus Dänemark (Jorgen 625) enthielt außergewöhnlich gut erhaltene Pathogen-DNS, was die Genomrekonstruktion ohne die Verwendung einer modernen Referenzsequenz als Ausgangspunkt ermöglichte. Erstmals gelang dies bei einem antiken Organismus. Es stellte sich heraus, dass die Hälfte der DNS aus dieser Probe von Bakterien des Typs M. leprae abstammte, ein Wert, der um ein Vielfaches höher lag, als die Menge, die sonst in Skeletten gefunden werden kann. Wir schließen daraus, dass die DNS von M. leprae über die Jahrhunderte durch die extrem dicken, wachsartigen Zellwände des Leprabakteriums weitaus besser vor Zersetzung geschützt war als die menschliche DNS.

 
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