Faktoren für die Evolution von Viren
Viren befallen Menschen, Tiere und Pflanzen gleichermaßen und sind damit die bedeutsamste Gruppe unter den Parasiten, die Krankheiten verursachen. Die inhärente Fähigkeit der Viren, sich an die neuen Wirte und / oder Umgebungen anzupassen, ist zum Teil für die Existens so vieler Virusarten verantwortlich. Die genauen Mechanismen, durch die es zur Artbildung kommt, sind allerdings noch ungeklärt. Um neue Erkenntnisse zur Evolution von Viren zu gewinnen, analysierte das EU-finanzierte Projekt RNAVIRSPE (Analysis of speciation mechanisms in RNA viruses) verschiedene ökologische Faktoren Dieser wurden mit der Analyse von Mutationsraten und Genexpressionsprofilen bei jeweils drei Gruppen von Tier- und Pflanzenviren gekoppelt. Die Analysen sollten neben ihrer wissenschaftlichen Aussagekraft Einblicke in die Entstehung bedeutender Krankheitserreger liefern. Mit hochmodernen bioinformatischen Methoden wurden umfangreiche Datenreihen genomischer Sequenzen analysiert und phylogenetische Rekonstruktionen durchgeführt. Die Ergebnisse zeigte, dass manche Viren kongruente Phylogenien mit ihren Wirten aufwiesen, doch alle analysierten Viren entwickelten sich mit höheren Geschwindigkeiten als ihre Wirte. Dies legt nahe, dass die Anpassung an dem Wirt und weniger die Wirt-Virus-Divergenz die Virusentwicklung beeinflussen. Interessanterweise wird auch die Wirtsmigration als Faktor für die virale Artbildung erwogen. Anhand der HIV-Epidemie in der Karibik kann beispielsweise die genetische Struktur einer Virenpopulation dem Herkunftsland zugeordnet werden. Die virale Diversifizierung wird auch durch menschliche Aktivitäten und heterogene Landschaften beeinflusst, da das Virus sich an die neue Umgebung anpassen muss. Neben ökologischen Faktoren wurde klar, dass auch bestimmte Gene die Evolution von Viren vermitteln könnten. RNA-Viren mit überlappenden Genen waren jedoch weniger in der Lage, neue Varianten zu hervorzubringen und neue Arten zu bilden. Werden also sich langsam verändernde Gene in die Impfstoffentwicklung einbezogen, könnte das die Dauer des Impfschutzes verlängern. Die Erkenntnisse von RNAVIRSPE tragen dazu bei, die Entwicklung wirkstoffresistenter Virenstämme zu verhindern. Um effiziente Strategien zur Bekämpfung von Vireninfektionen zu entwickeln, sollten die wichtigsten Wirte von Viren und deren Migrationsrouten sowie die Verfügbarkeit alternativer Wirte berücksichtigt werden.
Schlüsselbegriffe
Artbildung bei Viren, Evolution, genetische Faktoren, Umweltfaktoren, Vireninfektion, Therapie
