Al decennialang onderzoeken wetenschappers welke impact de Zwarte Dood heeft gehad op de huidige genetische variatie in Europa. In oktober 2022 kregen we hierop eindelijk antwoorden dankzij DNA-onderzoek op oude menselijke resten van voor en na de pestepidemie. Het is voor genetisch genealoog Maarten Larmuseau (KU Leuven en UAntwerpen) hét antwoord van 2022.
Tussen 1346 en 1353 raasde een pestepidemie doorheen Europa, Azië en Noord-Afrika. Historici schatten dat 30 tot 50% van de toenmalige Europese bevolking door de builenpest het leven liet. Hierdoor staat de ‘Zwarte Dood’ gekend als een van de meest dodelijke epidemieën in de geschiedenis van de mens. De boosdoener was de pestbacterie Yersinia pestis die zonder behandeling met antibiotica vandaag nog steeds leidt tot extreem pijnlijke lymfeklierzwellingen met hoge kans op overlijden.
Uiteraard ontbrak het de middeleeuwers aan antibiotica en leidde Yersinia pestis tot een ongeziene sterfte in de veertiende eeuw. Maar wie overleefde de pest en hadden de overlevers enige genetische bescherming genoten? Al decennialang zijn wetenschappers op zoek naar hoe de Zwarte Dood destijds impact heeft gehad op de genetische variatie in Europa. Genetici zijn immers altijd al overtuigd geweest dat de pest destijds tot een grote selectiedruk moet hebben geleid. Welke genen hierbij betrokken waren, bleef echter giswerk op basis van DNA-gegevens afkomstig van huidig levende mensen.
In oktober 2022 kregen we eindelijk antwoorden via DNA-onderzoek op oude menselijke resten van voor en na de Zwarte Dood. Amerikaanse en Franse onderzoekers bestudeerden daarbij eerst botmateriaal van mensen die tussen de jaren 1000 en 1500 werden begraven op een Londense begraafplaats. Via het oudDNA vonden ze vele verschillen in genen die betrokken zijn bij ons immuniteitssysteem. Uiteraard was dat geen afdoend bewijs en daarom herdeden de onderzoekers hun experiment op skeletmateriaal uit Denemarken. Ze vonden vier mutaties die zowel in Londen als in Denemarken zo verspreid waren geraakt, dat ze in de veertiende eeuw wel moeten gezorgd hebben voor bescherming tegen de pest.
Het sterkste signaal voor selectie was te vinden voor het gen ERAP2. Dit gen maakt een eiwit dat betrokken is bij de immuunrespons om bacteriën en virussen gericht aan te vallen. Een werkende versie van ERAP2 werd tijdens de Zwarte Dood sterk bevoordeeld ten opzichte van de variant die slechts een niet-werkend eiwit produceert. Om dat beter te begrijpen voerden de onderzoekers bijkomende in vitro experimenten uit.
In het labo mengden ze Yersinia bacteriën met immuuncellen van mensen die zowel de werkende als niet-werkende varianten hebben. Ze vonden dat twee werkende kopieën van ERAP2 het onze immuuncellen mogelijk maakten om de pestbacterie uit te schakelen. Mensen met werkende versies hadden in de veertiende eeuw daarom zelfs 40% meer kans om een pestbesmetting te overleven. Hiermee is dit het grootste evolutionair voordeel dat ooit bij mensen is waargenomen.
Het voordeel tijdens de pest kwam echter niet zonder prijs: de genetische factoren die onze voorouders destijds hebben beschermd tegen de builenpest spelen vandaag een rol in de vatbaarheid voor immuunziekten. Zo veroorzaakt de werkende variant van ERAP2 vandaag een hogere kans op de ziekte van Crohn. Bij de ziekte van Crohn valt het immuunsysteem eveneens goedaardige bacteriën in de darm aan waardoor ontstekingen ontstaan. ERAP2 doet daarbij dus té goed zijn werk. Het zijn opvallende conclusies uit een onderzoek dat eindelijk empirisch bewijs heeft gevonden dat historische epidemieën sporen in ons DNA hebben achtergelaten.
