Die Evolution des Schwarzen Todes  

Für ihre herausragenden Leistungen in Rahmen ihrer Doktorarbeit wird Maria Spyrou am 26. Juni 2019 mit der Otto-Hahn-Medaille 2018 der Max-Planck-Gesellschaft ausgezeichnet, einem der renommiertesten Preise für Nachwuchswissenschaftler-/innen in Deutschland. Spyrou beschäftigte sich in ihrer Promotion mit der mehr als 5000 jährigen Evolutionsgeschichte des Bakteriums Yersinia pestis, dem berüchtigten Erreger des mittelalterlichen Schwarzen Todes. Zu den Hauptthemen ihrer Forschung gehörten die genetische Diversität des Bakteriums zu Zeiten der großen historischen Pestepidemien sowie frühe Stadien seiner Evolution. Dabei gelang es Spyrou als Doktorandin der Abteilung für Archäogenetik am Jenaer Max-Planck-Institut für Menschheitsgeschichte auch, das mit rund 3.800 Jahren bislang älteste Genom eines Beulenpesterregers zu rekonstruieren.

Das Hauptthema von Spyrous Doktorarbeit war die mittelalterliche Pandemie des Schwarzen Todes. Ihre Dissertation präsentiert eine systematische Untersuchung von Y. pestis-Genomen von Epidemien, die zwischen dem 14. und 17. Jahrhundert n. Chr. in Deutschland, England, Frankreich, Russland, Spanien und der Schweiz grassierten. Die Daten ihrer Studien zeigen, dass die Krankheit möglicherweise über Westrussland nach Europa gelangte und sich schnell ausbreitete. Ein wichtiges Ergebnis ihrer Studien ist die Erkenntnis, dass der Schwarze Tod auch für heutige Ausbrüche der Pest in aller Welt verantwortlich ist, wie zuletzt 2017 auf Madagaskar mit mehr als tausend Erkrankten.

Nachdem es jahrhundertelang immer wieder zu Pestausbrüchen kam, verschwand die Krankheit aus noch weitgehend unerforschten Gründen im 18. Jahrhundert aus Europa. Spyrou untersuchte das Erbgut von Erregerstämmen, die einige der letzten bekannten Pestausbrüche in Europa ausgelöst haben, wie eine Londoner Epidemie im 17. Jahrhundert und die sog. Pest von Marseille (1720-1722 n. Chr.). Dabei entdeckte Spyrou, den Verlust von Genen in diesen Genomen, die mit deren Virulenz, das heißt ihrer krankheitsauslösenden Kraft in Verbindung gebracht werden.

Bislang ältestes Genom der Beulenpest

Spyrous Doktorarbeit umfasste auch die Erforschung der prähistorischen Pest. Unter anderem konnte sie zusammen mit ihren Kollegen zeigen, das Yersinia pestis in der späten Jungsteinzeit vor etwa 4.800 Jahren im Zusammenhang mit einer massiven Einwanderung von Menschen aus der Osteuropäischen Steppe erstmals nach Europa gelangte. Die Abstammungslinien von Y. Pestis entsprechen den bekannten menschlichen Wanderungsbewegungen der Bronzezeit. Das deutet darauf hin, dass das Bakterium mit den Menschen durch ganz Eurasien gewandert sein könnte.

Darüber hinaus zeigte die Analyse der prähistorischen Genome, dass zu heutigen und historischen Erregerstämmen deutliche Unterschiede bestehen. Insbesondere weisen sie nicht die genetischen Merkmale auf, die den Pesterreger befähigen, in Flöhen zu überleben, bis eine Übertragung auf Menschen oder andere Säugetiere erfolgt. Da dieser Übertragungsweg mit der Beulenpest verbunden ist, führte diese Erkenntnis zu der Annahme, dass Y. pestis in der Vorgeschichte keine Beulenpest verursachen konnte.

In einer weiteren Studie gelang es Spyrou, zwei rund 3 800 Jahre alte Yersinia pestis-Genome zu rekonstruieren, welche die für die Beulenpest charakteristischen genetischen Eigenschaften aufweisen und das Bakterium befähigen, Flöhe als Wirtstiere zu nutzen. Dies sind die bislang ältesten Genome der Beulenpest, und ihre Entdeckung hat das vermutete Alter der Beulenpest 1000 Jahre weiter in die Vergangenheit gerückt.

Zugleich legte diese Entdeckung die Vermutung nahe, dass in der Bronzezeit mindestens zwei Pestlinien mit möglicherweise unterschiedlichem Übertragungs- und Ansteckungspotential in Europa zirkulierten. Ob die Abstammungslinien in den menschlichen Bevölkerungsgruppen gleichermaßen verbreitet waren und inwieweit menschliche Aktivitäten zu ihrer Ausbreitung beigetragen haben, sind einige der Fragen, denen in weiteren Studien nachgegangen werden soll.

Die Otto-Hahn-Medaille

Die Otto-Hahn-Medaille für herausragende wissenschaftliche Leistungen wird seit 1978 von der Max-Planck-Gesellschaft jährlich an junge Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler für herausragende wissenschaftliche Leistungen verliehen und ist eine der renommiertesten Auszeichnungen für Nachwuchswissenschafter/-innen in Deutschland. Der Preis ist mit einem Anerkennungsbetrag von 7.500 Euro verbunden. Die Verleihung erfolgt auf der Jahresversammlung der Max-Planck-Gesellschaft, die in diesem Jahr vom 25. bis 27. Juni in Hamburg stattfindet.