Ricerche

Dei ricercatori hanno creato la più grande banca di geni umani antichi analizzando le ossa e i denti di quasi 5.000 umani vissuti in Europa occidentale e in Asia fino a 34.000 anni fa. Sequenziando il DNA umano antico e confrontandolo con i campioni di oggi, il team internazionale di esperti ha mappato la diffusione nel tempo dei geni e delle malattie, mentre le popolazioni migravano.

I risultati 'sorprendenti' sono stati rivelati in 4 ricerche pionieristiche appena pubblicate su Nature e ampliano la comprensione biologica di disturbi debilitanti. Lo studio ha coinvolto un grande team internazionale guidato dai prof. Eske Willersley delle università di Cambridge e Copenaghen, Thomas Werge dell'Università di Copenaghen e Rasmus Nielsen dell'Università della California di Berkeley, con contributi di 175 ricercatori di tutto il mondo, scoprendo:

• le origini delle malattie neurodegenerative, compresa la sclerosi multipla (SM);
• perché oggi gli europei del Nord sono più alti delle persone dell'Europa meridionale;
• come la migrazione importante di circa 5.000 anni fa ha introdotto geni di rischio nella popolazione dell'Europa nord-occidentale, lasciando oggi un'eredità di tassi più elevati di SM;
• che essere portatori del gene della SM era un vantaggio in quel momento, in quanto proteggeva gli antichi agricoltori dalle malattie infettive di pecore e bestiame;
• che i geni noti per aumentare il rischio di malattie come l'Alzheimer e il diabete di tipo 2 risalgono ai raccoglitori-cacciatori di allora.

Si spera che analisi future rivelino di più sui marcatori genetici di autismo, ADHD, schizofrenia, disturbo bipolare e depressione. Il nord Europa ha la più alta prevalenza di sclerosi multipla nel mondo. Il nuovo studio ha scoperto che i geni che aumentano significativamente il rischio di una persona di sviluppare la SM sono stati introdotti in Europa nord-occidentale circa 5.000 anni fa da pastori di pecore e allevatori di bestiame immigrati dall'est.

Analizzando il DNA di ossa e denti umani antichi, trovati in luoghi documentati in tutta Eurasia, i ricercatori hanno tracciato la diffusione geografica della SM dalle sue origini sulla Steppa Pontica (una regione che copre parte di quelle che oggi sono Ucraina, Russia Sud-Ovest e Kazakistan occidentale). Hanno scoperto che le varianti genetiche associate al rischio di sviluppare la SM hanno 'viaggiato' con il popolo Yamnaya, allevatori di bestiame che emigrarono dalla Steppa Pontica all'Europa nord -occidentale.

Queste varianti genetiche hanno fornito un vantaggio di sopravvivenza al popolo Yamnaya, molto probabilmente impedendogli di essere contagiato da infezioni di pecore e bovini, ma ne hanno anche aumentato il rischio di sviluppare la SM. Il prof. Eske Willersley, esperto nell'analisi del DNA antico e direttore del progetto, ha detto:

“Deve essere stato un netto vantaggio per il popolo Yamnaya portare i geni di rischio della SM, anche dopo l'arrivo in Europa, nonostante il fatto che questi geni abbiano aumentato innegabilmente il rischio di sviluppare la SM. Questi risultati cambiano la nostra visione delle cause della sclerosi multipla e hanno implicazioni per il modo in cui viene trattata".

I risultati spiegano il 'gradiente nord-sud', per cui c'è circa il doppio dei casi moderni di SM nel nord Europa rispetto all'Europa meridionale, un mistero da lungo tempo per i ricercatori. Dal punto di vista genetico, si pensa che gli Yamnaya siano gli antenati degli abitanti di oggi di gran parte dell'Europa nord-occidentale. La loro influenza genetica sulla popolazione odierna dell'Europa meridionale è molto più debole.

Precedenti studi hanno identificato 233 varianti genetiche che aumentano il rischio di sviluppare la SM. Queste varianti, influenzate anche da fattori ambientali e di stile di vita, aumentano il rischio di malattia di circa il 30%. La nuova ricerca ha scoperto che questo profilo di rischio genetico moderno per la SM è presente anche in ossa e denti che hanno migliaia di anni.

Il dott. William Barrie, del Dipartimento di Zoologia dell'Università di Cambridge e primo autore dello studio sulla SM, ha dichiarato:

“Questi risultati hanno stupito tutti. Ci fanno fare un enorme balzo in avanti per comprendere l'evoluzione della SM e di altre malattie autoimmuni. Dimostrare che gli stili di vita dei nostri antenati hanno influenzato il rischio di malattie moderne evidenzia che siamo i destinatari degli antichi sistemi immunitari nel mondo moderno".

La sclerosi multipla è una malattia neurodegenerativa in cui il sistema immunitario del corpo attacca erroneamente l'«isolamento» (mielina) che circonda le fibre nervose del cervello e del midollo spinale. Ciò provoca sintomi acuti chiamati 'recidive' e degenerazione a lungo termine, chiamata 'progressione'. Il prof. Lars Fugger, coautore dello studio della SM, professore e medico consulente all'ospedale John Radcliffe dell'Università di Oxford, ha dichiarato:

“Ciò significa che ora possiamo capire e cercare di trattare la SM per quello che è effettivamente: il risultato di un adattamento genetico ad alcune condizioni ambientali presenti nella preistoria".

La prof.ssa Astrid Iversen, altra coautrice con sede all'Università di Oxford, ha dichiarato:

“Ora conduciamo una vita molto diversa da quella dei nostri antenati in termini di igiene, dieta e opzioni di trattamento medico e questo, combinato con la nostra storia evolutiva, implica che potremmo essere più suscettibili ad alcune malattie di quanto non fossero i nostri antenati, comprese le malattie autoimmuni come la SM".

Geogenetics Center della Lundbeck Foundation: la risorsa alla base delle scoperte

I nuovi risultati sono stati resi possibili dall'analisi dei dati di una banca genica unica di DNA antico, creata dai ricercatori negli ultimi 5 anni con finanziamenti dalla Fondazione Lundbeck. Questa è la prima banca genica del suo genere nel mondo e ha già consentito di trovare nuove affascinanti informazioni nelle aree delle antiche migrazioni umane, e profili di rischio geneticamente determinati per lo sviluppo dei disturbi cerebrali.

Analizzando le ossa e i denti di quasi 5.000 umani antichi, conservati nei musei in Europa e in Asia occidentale, i ricercatori hanno generato profili di DNA che vanno dal mesolitico / neolitico all'età del bronzo, del ferro e al periodo vichingo nel Medioevo. Hanno confrontato i dati del DNA antico con quello moderno di 400.000 persone residenti in Gran Bretagna, conservato nella UK Biobank.

"La creazione di una banca genetica di DNA antico degli abitanti umani nell'Eurasia del passato è stata un progetto colossale, che ha coinvolto musei di tutta la regione", ha affermato Willersley. "Abbiamo dimostrato che la nostra banca genica funziona come uno strumento di precisione che può darci nuove informazioni sulle malattie umane, se combinate con le analisi dei dati del DNA umano di oggi e di molti altri campi di ricerca. Questo di per sé è sorprendente e non c'è dubbio che abbia molte applicazioni oltre la ricerca sulla SM".

Il team ora prevede di indagare su altre condizioni neurologiche che includono le malattie di Parkinson e Alzheimer e sui disturbi psichiatrici come ADHD e schizofrenia. Ha anche ricevuto richieste da parte dei ricercatori di malattie in tutto il mondo per accedere ai profili del DNA antico e l'obiettivo finale è rendere aperta la banca genica.