A secuenciación do ADN humano antigo e a súa comparación con mostras actuais permitiu a un grupo internacional de investigadores cartografar a propagación histórica dos xenes –e das enfermidades– ao longo do tempo, a medida que as antigas poboacións euroasiáticas migraban.

Os resultados de catro artigos de investigación, publicados esta semana no mesmo número de Nature, achegan novos coñecementos biolóxicos sobre doenzas como a esclerose múltiple (EM), o alzhéimer e a diabetes.

Publicidade

Mediante a análise dos ósos e dentes de case 5.000 humanos antigos, conservados en coleccións de museos de Europa e Asia Occidental, os investigadores xeraron perfís de ADN que abarcan desde o Mesolítico e o Neolítico ata a Idade Media, pasando pola Idade de Bronce, a Idade de Ferro e o período viquingo. O xenoma máis antigo do conxunto de datos procede dun individuo que viviu hai aproximadamente 34.000 anos.

Os autores compararon os datos de ADN antigo co ADN moderno de 400.000 persoas residentes en Reino Unido, conservados no Biobanco de Reino Unido.

Publicidade

No conxunto de estudos participou un amplo equipo dirixido por Eske Willerslev, das universidades de Cambridge e Copenhague, Thomas Werge (Universidade de Copenhague) e Rasmus Nielsen (Universidade de California en Berkeley), e contou coa contribución de 175 investigadores de todo o mundo, entre os que se atopan científicos de varias institucións españolas.

Europa, a maior prevalencia

O norte de Europa ten a maior prevalencia de esclerose múltiple do mundo. Un dos estudos descubriu que os xenes que aumentan significativamente o risco de que unha persoa desenvolva esta enfermidade foron introducidos no noroeste de Europa fai uns 5.000 anos por pastores de gando que emigraban desde o leste.

Mediante a análise do ADN de ósos e dentes humanos antigos, achados en lugares documentados de toda Eurasia, os investigadores rastrexaron a propagación xeográfica da EM desde as súas orixes na estepa póntica (unha rexión que abarca partes do que hoxe é Ucraína, o suroeste de Rusia e a rexión occidental de Kazajstán).

Descubriron que as variantes xenéticas asociadas ao risco de desenvolver esta esclerose ‘viaxaron’ cos Yamnaya, pastores de gando que emigraron pola estepa póntica cara ao noroeste de Europa.

Martin Sikora, coautor do traballo e investigador do Globe Institute da Universidade de Copenhague, detalla a SINC que “durante a Idade de Bronce, estes pastores esteparios estarían expostos a unha elevada carga de patóxenos e ao risco de contraer enfermidades infecciosas, debido ao seu estreito contacto co gando. Nese tipo de contorna, ter un sistema inmunitario sensible e activo cunha forte resposta inflamatoria supoñería unha mellor protección fronte ás infeccións e, por tanto, melloraría a supervivencia en xeral”.

Segundo Sikora, as variantes xenéticas que hoxe causan a esclerose múltiple tamén están asociadas á modulación da resposta inmunitaria á infección por patóxenos. O que antes era beneficioso para a supervivencia ten hoxe o efecto secundario prexudicial de contribuír a enfermidades autoinmunes como a EM”.

“Para os yamnayas debeu de supoñer unha clara vantaxe ser portadores dos xenes de risco de EM mesmo despois de chegar a Europa, a pesar de que estes xenes aumentaban innegablemente o seu risco de desenvolver esta enfermidade”, sinala Eske Willerslev.

Willerslev resalta que “estes resultados cambian a nosa visión das causas da esclerose múltiple e teñen implicacións para o seu tratamento”.

Os achados do estudo explican ademais o ‘gradiente norte-sur’, segundo o cal o número de casos actuais desta enfermidade neurodexenerativa é aproximadamente o dobre no norte de Europa que no sur, algo que durante moito tempo foi un misterio para os investigadores.

Desde un punto de vista xenético, crese que o pobo Yamnaya é o antepasado dos actuais habitantes de gran parte do noroeste de Europa. A súa influencia xenética na poboación actual do sur de Europa é moito menor.

233 variantes xenéticas

Estudos anteriores identificaron 233 variantes xenéticas que aumentan o risco de desenvolver EM. Estas variantes, nas que tamén inflúen factores ambientais e de estilo de vida, aumentan o risco de enfermidade ao redor dun 30 %.

A nova investigación descubriu que o perfil de risco xenético actual de EM tamén se presenta en ósos e dentes de miles de anos de antigüidade.

“Estes resultados sorprendéronnos a todos. Supoñen un enorme salto adiante na nosa comprensión da evolución desta e outras doenzas autoinmunes. Mostrar como os estilos de vida dos nosos antepasados influíron no risco moderno de padecer enfermidades pon de manifesto ata que punto somos os receptores de sistemas inmunitarios ancestrais nun mundo moderno”, afirma William Barrie, investigador da Universidade de Cambridge e coautor do traballo.

Pola súa banda, Lars Fugger, coautor do estudo sobre a EM e médico consultor do Hospital John Radcliffe da Universidade de Oxford, sinala que “agora podemos entender e tratar este tipo de esclerose como o que realmente é: o resultado dunha adaptación xenética a determinadas condicións ambientais que se deron na nosa prehistoria”.

Herdanza xenética

Noutro dos estudos de Nature cuxo primeiro autor é Evan Irving-Pease, do Globe Institute da Universidade de Copenhague, os investigadores compararon o ADN de 1.664 esqueletos arqueolóxicos dos habitantes prehistóricos de Eurasia –desde o Mesolítico a ao redor do 1.000 a. C.– con máis de 400.000 perfís de ADN de europeos actuais. Así obtiveron unha gran cantidade de novos datos das nosas historias xenéticas.

Irving-Pease destaca que “resulta sorprendente que os estilos de vida dos habitantes da rexión euroasiática durante os últimos 10.000 anos desen lugar a un legado xenético que afecte os seus descendentes actuais, tanto no seu aspecto físico como no risco de padecer diversas enfermidades, entre elas o alzhéimer.

Segundo o traballo, no risco de enfermidades inflúe a cantidade de ADN das antigas poboacións que migraron por Eurasia tras a última glaciación. Por exemplo, os europeos do sur adoitan ter moito ADN de antigos agricultores e están xeneticamente predispostos a desenvolver trastorno bipolar.

Pola súa banda, os europeos do noroeste teñen máis probabilidade de padecer EM, mentres que os do leste teñen un maior risco xenético de desenvolver alzhéimer e diabetes.

Un banco único de ADN antigo

Os descubrimentos foron posibles grazas á análise dos datos contidos nun banco xenético único de ADN antigo, creado polos investigadores nos últimos cinco anos con financiamento da Fundación Lundbeck.

Trátase do primeiro banco xenético deste tipo no mundo e xa permitiu obter coñecementos en ámbitos que van desde as antigas migracións humanas ata os perfís de risco xenéticos para o desenvolvemento de trastornos cerebrais.

“Crear un banco xenético de ADN antigo dos primitivos habitantes de Eurasia foi un proxecto colosal no que colaboraron museos de toda esta ampla rexión. Trátase dunha ferramenta de precisión que pode achegarnos novos coñecementos sobre as enfermidades, cando se combina con análises de datos actuais de ADN humano e achegas doutros varios campos de investigación. Isto xa é asombroso de seu, e non cabe dúbida de que ten moitas aplicacións máis aló da investigación da EM”, conclúe Eske Willerslev.