Svante Pääbo ha realizado asombrosos descubrimientos sobre la evolución humana utilizando ADN antiguo, y su trabajo ayudó a generar el competitivo campo de la paleogenómica.
El Premio Nobel de Fisiología, o Medicina, de este año ha sido otorgado por estudios pioneros de la evolución humana que aprovecharon preciosos fragmentos de ADN encontrados en fósiles que tienen decenas de miles de años.
El trabajo de Svante Pääbo, genetista del Instituto Max Planck de Antropología Evolutiva (MPI-EVA) en Leipzig, Alemania, condujo a la secuenciación del genoma neandertal y al descubrimiento de un nuevo grupo de homínidos llamados denisovanos, y también generó el campo ferozmente competitivo de la paleogenómica.
Al rastrear cómo fluían los genes entre las poblaciones de homínidos antiguos, los investigadores han podido rastrear las migraciones de estos grupos, así como los orígenes de algunos aspectos de la fisiología humana moderna, incluidas las características del sistema inmunológico y los mecanismos de adaptación a la vida en grandes altitudes.
El premio Nobel de Pääbo «es un reconocimiento extraordinario de la maduración de este campo y de lo que hizo al reunir todo lo que había que hacer para lograr este milagro, que es obtener ADN antiguo de restos humanos», dice David Reich, genetista de población de Harvard, Facultad de Medicina de Boston, Massachusetts, que trabajó en estrecha colaboración con Pääbo en la secuencia del genoma del neandertal.
En una conferencia de prensa posterior al anuncio, Pääbo dijo que todavía estaba digiriendo la noticia y que inicialmente no creía que había ganado el Nobel cuando recibió la llamada de Estocolmo. Él «al principio pensó que era una broma elaborada por personas de mi grupo».
Chris Stringer, paleoantropólogo del Museo de Historia Natural de Londres, dice que el trabajo de Pääbo, incluida la recuperación del ADN humano antiguo más antiguo registrado, secuencias de 430 000 años de antigüedad en España1 , ha revolucionado nuestra comprensión del pasado. «Ahora es fundamental para los estudios evolutivos humanos», dice Stringer, y agrega que el premio Nobel es una «gran noticia».
ADN dañado
Pääbo tuvo que desarrollar formas de analizar el ADN que había sido dañado por miles de años de exposición a los elementos y contaminado con secuencias de microorganismos y humanos modernos. Luego, él y sus colaboradores pusieron en práctica estas técnicas secuenciando el genoma del neandertal, que se publicó en 20102 . Este análisis genético llevó al hallazgo de que los neandertales y el Homo sapiens se cruzaron, y que entre el 1% y el 4% del genoma de los humanos modernos de ascendencia europea o asiática se remonta a los neandertales.
Las técnicas de Pääbo también se utilizaron para identificar los orígenes de un hueso de un dedo de 40.000 años de antigüedad encontrado en una cueva del sur de Siberia en 2008. El ADN aislado del hueso indicó que no era ni de neandertales ni de homo sapiens, sino de un individuo perteneciente a un nuevo grupo de homínidos3. El grupo se llamó Denisovanos, por la cueva en la que se encontró el hueso. Los humanos antiguos que vivían en Asia también se cruzaron con este grupo, y el ADN de Denisovan se puede encontrar en los genomas de miles de millones de personas vivas en la actualidad.
Durante los primeros años de la investigación del ADN antiguo, dirigida por Pääbo y otros científicos en las décadas de 1980 y 1990, el campo estuvo plagado de preocupaciones sobre la contaminación del ADN humano moderno (Pääbo ha admitido que el ADN que recuperó temprano de restos de momias egipcias probablemente era suyo). Pero, gracias a los métodos desarrollados en el laboratorio de Pääbo, así como al advenimiento de nuevas tecnologías de secuenciación, la contaminación ya no es el «hombre de la bolsa» que alguna vez fue.
«Cuando comencé, ni siquiera estábamos seguros de poder trabajar con ADN humano antiguo», dice Pontus Skoglund, paleogenético del Instituto Francis Crick de Londres. «Pero ahora, y creo que liderado por el departamento de Svante, tenemos un enfoque en el que la contaminación ya no es un problema importante».
Implicaciones para la salud
El trabajo de Pääbo para extraer ADN de neandertales, denisovanos y otros homínidos también tiene implicaciones importantes para la medicina moderna. Aunque la proporción del genoma humano compuesta por ADN arcaico es pequeña, este material parece superar su peso, lo que contribuye de manera importante a los riesgos de enfermedades que van desde la esquizofrenia4 hasta la COVID-19 grave5. Y las personas que viven en la meseta tibetana pueden agradecer a los denisovanos por las variantes genéticas vinculadas a la adaptación a grandes altitudes6.
«El hecho de que una buena fracción de las personas que corren por el mundo hoy en día tengan ADN de humanos arcaicos como los neandertales tiene una consecuencia importante para quienes somos», dice Reich. «Así que creo que saber eso y tratar de comprender las implicaciones de eso para la salud es algo que nos acompañará por el resto de nuestro tiempo como especie».
Con genomas de múltiples neandertales y denisovanos disponibles, ahora es posible identificar genes humanos únicos, dice Johannes Krause, paleogenético de MPI-EVA. En septiembre, los investigadores demostraron que una variante genética encontrada en humanos, pero no en neandertales o denisovanos, está relacionada con un mayor crecimiento neuronal en organoides cerebrales cultivados en laboratorio7. «Nunca habíamos estado tan cerca de entender qué hace humanos a los humanos», dice Krause.
Los investigadores describen a Pääbo como intenso y motivado, pero también colegiado y generoso. Su departamento en el Instituto Max Planck de Antropología Evolutiva ha producido una generación de paleogenéticos que están impulsando el campo cada vez más.
Viviane Slon, paleogenética de la Universidad de Tel Aviv en Israel que hizo su doctorado bajo la supervisión de Pääbo, dice que su antiguo mentor tiene una habilidad «extraña» para ver el panorama general sin dejar de concentrarse en los detalles. Cuando Slon estaba trabajando en los restos que resultaron ser un híbrido denisovano-neandertal de primera generación, la secuencia del ADN mitocondrial heredado de la madre coincidía con la de un neandertal. Pero, al publicar esos resultados, Pääbo instó a Slon a reservarse el juicio hasta que hubieran secuenciado el ADN nuclear heredado de ambos padres. «No me dejó escribir que es un neandertal porque no lo sabíamos y, de hecho, resultó ser una descendencia mixta», dice Slon.
Reich dice que trabajar con Pääbo y el equipo que organizó para secuenciar y analizar el primer genoma neandertal fue inspirador. «Fue el mejor consorcio de la historia», dice Reich. «Reconoció lo especial y único que era este tipo de datos que estaban produciendo». Esto eventualmente inspiró a Reich a establecer su propio laboratorio de ADN antiguo.
La influencia de Pääbo en el trabajo del ADN antiguo ha sido tal que es difícil imaginar dónde estaría el campo sin él. «Él es el padrino del campo», dice Skoglund.
Referencias
1. Meyer, M. et al. Nature 531, 504–507 (2016).
2. Green, R. E. et al. Science 328, 710–722 (2010).
3. Krause, J. et al. Nature 464, 894–897 (2010).
4. Gregory, M. D. et al. Am. J. Med. Genet. B Neuropsychiatr. Genet. 186, 329–338 (2021).
5. Zeberg, H. & Pääbo, S. Nature 587, 610–612 (2020).
6. Huerta-Sánchez, E. et al. Nature 512, 194–197 (2014).
7. Pinson, A. et al. Science 377, eabl6422 (2022).
Edición y traducción: Daniel Ventuñuk
Fuente: NATURE
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