De eerste epidemie van een coronavirus zou meer dan 21 000 jaar geleden hebben plaatsgevonden
Britse vorsers hebben gezocht naar de oorsprong van pandemische virusinfecties zoals de sars-CoV-2-infectie. Volgens die studie zou de laatste gemeenschappelijke voorouder van de sarbecovirussen, de familie van coronavirussen waar ook het sars-CoV toe behoort, meer dan 21 000 jaar geleden hebben bestaan, dus 30 keer vroeger dan volgens de vorige ramingen.
Een raming van de tijdschalen van virussen is van fundamenteel belang om een inzicht te krijgen in de evolutiebiologie van virussen. Moleculaire horloges worden vaak gebruikt om de recente evolutie van virussen te analyseren, maar gezien de negatieve correlatie tussen de zo geraamde evolutiesnelheid en de tijdschaal van meting kunnen ze de oorsprong ervan sterk onderschatten.
Vorsers hebben een mechanistisch voorspellend model ontwikkeld om te verklaren waarom de snelheid van evolutie van virussen vertraagt over verloop van tijd. Ze hebben dat model uitgetest op sarbecovirussen, waartoe o.a. het sars-CoV-1, verwekker van een dodelijke epidemie in 2002-2004, en het sars-CoV-2, verwekker van de huidige Covid-19-pandemie, behoren.
"Als we de evolutionaire oorsprong van virale pandemieën zoals het Covid-19 zouden kunnen achterhalen, zou ons dat kunnen leren hoelang de mensheid al aan die virussen is blootgesteld, hoe vaak ze in het verleden epidemieën hebben veroorzaakt en in welke mate ze in de toekomst opnieuw epidemieën zouden kunnen veroorzaken", legde prof. Aris Katzourakis uit.
Op korte termijn evolueren virussen zeer snel, maar om te overleven, moeten ze aangepast blijven aan hun gastheren. Dat houdt in dat ze niet ongestraft mutaties kunnen ontwikkelen. Daardoor lijkt de evolutiesnelheid mettertijd te vertragen. Deze studie heeft voor het eerst met succes dat patroon van vertraging van de evolutie van virussen nagebootst.
Mahan Ghafari, bioloog en epidemioloog, beschrijft het proces: "We hebben een nieuwe methode ontwikkeld die de leeftijd van virussen over een veel langere periode kan achterhalen en die kan corrigeren voor een zekere "evolutionaire relativiteit". Onze raming gebaseerd op gegevens over de sequentie van het virus van meer dan 21 000 jaar geleden, stemt bijzonder goed overeen met een recente analyse van genetische onderzoeken bij de mens, die wijzen op een infectie met een oud coronavirus in ongeveer dezelfde periode."
Met het nieuwe model kan de evolutie in een ver verleden worden gereconstrueerd van virussen die samenhangen met het sars-CoV-2, maar ook van een brede waaier van andere RNA- en DNA-virussen dan de sarbecovirussen. De voorspellingen van het model betreffende het hepatitis C-virus stroken met het idee dat dat virus al bijna een half miljoen jaar circuleert. Het HCV zou zich over de hele wereld hebben verspreid tijdens de uittocht van de moderne mens uit Afrika ongeveer 150 000 jaar geleden.
"Met die nieuwe techniek kunnen we ook andere virussen analyseren, hun evolutie op zeer lange termijn ramen en informatie verkrijgen over de relaties met de gastheer. Die informatie is essentieel om te begrijpen hoe ze ziektes veroorzaken", concludeert Peter Simmonds, viroloog.
Volgens die studie wordt de mens al sinds het paleolithicum (oude steentijd) blootgesteld aan sarbecovirussen.
(referentie: Current Biology, 2 september 2021, doi: 10.1016/j.cub.2021.08.020)
https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0960982221011246