I ricercatori hanno creato la più grande banca genetica umana antica del mondo analizzando le ossa e i denti di quasi 5.000 esseri umani che vivevano in Europa occidentale e in Asia fino a 34.000 anni fa. Sequenziando il DNA umano antico e confrontandolo con campioni moderni, il team internazionale di esperti ha mappato la diffusione storica dei geni – e delle malattie – nel corso del tempo durante la migrazione delle popolazioni.

 

 

 

I ricercatori hanno creato la più grande banca genetica umana antica del mondo analizzando le ossa e i denti di quasi 5.000 esseri umani che vivevano in Europa occidentale e in Asia fino a 34.000 anni fa.

Sequenziando il DNA umano antico e confrontandolo con campioni moderni, il team internazionale di esperti ha mappato la diffusione storica dei geni – e delle malattie – nel corso del tempo durante la migrazione delle popolazioni.

I risultati “sbalorditivi” sono stati rivelati in quattro documenti di ricerca pionieristici pubblicati il 10 gennaio 2024 nello stesso numero di Nature e forniscono una nuova comprensione biologica dei disturbi debilitanti.

Lo straordinario studio ha coinvolto un ampio team internazionale guidato dal professor Eske Willerslev delle Università di Cambridge e Copenaghen, dal professor Thomas Werge dell’Università di Copenaghen e dal professor Rasmus Nielsen dell’Università della California, Berkeley e ha coinvolto i contributi di 175 ricercatori provenienti da tutto il mondo.

Gli scienziati hanno scoperto:

  • Le sorprendenti origini delle malattie neurodegenerative, tra cui la sclerosi multipla
  • Perché gli europei del nord oggi sono più alti degli abitanti dell’Europa meridionale
  • Come una grande migrazione circa 5.000 anni fa ha introdotto geni di rischio nella popolazione dell’Europa nord-occidentale, lasciando un’eredità di tassi più elevati di SM oggi
  • Portare il gene della SM era un vantaggio all’epoca in quanto proteggeva gli antichi agricoltori dal contrarre malattie infettive dalle loro pecore e bovini
  • I geni noti per aumentare il rischio di malattie come l’Alzheimer e il diabete di tipo 2 sono stati fatti risalire ai cacciatori-raccoglitori
  • Si spera che le analisi future rivelino di più sui marcatori genetici dell’autismo, dell’ADHD, della schizofrenia, del disturbo bipolare e della depressione

Il Nord Europa ha la più alta prevalenza di sclerosi multipla al mondo. Un nuovo studio ha scoperto che i geni che aumentano significativamente il rischio di una persona di sviluppare la sclerosi multipla (SM) sono stati introdotti nell’Europa nord-occidentale circa 5.000 anni fa da pastori di pecore e bovini che migravano da est.

Analizzando il DNA di antiche ossa e denti umani, trovati in luoghi documentati in tutta l’Eurasia, i ricercatori hanno tracciato la diffusione geografica della SM dalle sue origini nella steppa pontica (una regione che si estende su parti di quelle che oggi sono l’Ucraina, la Russia sud-occidentale e la regione del Kazakistan occidentale).

Hanno scoperto che le varianti genetiche associate al rischio di sviluppare la SM “viaggiavano” con il popolo Yamnaya, pastori di bestiame che migrarono attraverso la steppa pontica nell’Europa nord-occidentale.

Queste varianti genetiche hanno fornito un vantaggio di sopravvivenza al popolo Yamnaya, molto probabilmente proteggendolo dalle infezioni da parte delle loro pecore e bovini. Ma hanno anche aumentato il rischio di sviluppare la SM.

“Deve essere stato un netto vantaggio per il popolo Yamnaya essere portatore dei geni di rischio della SM, anche dopo essere arrivati in Europa, nonostante il fatto che questi geni aumentassero innegabilmente il rischio di sviluppare la SM”, ha detto il professor Eske Willerslev, congiunto presso le Università di Cambridge e Copenaghen e membro del St John’s College, esperto in analisi del DNA antico e direttore del progetto.

Ha aggiunto: “Questi risultati cambiano la nostra visione delle cause della sclerosi multipla e hanno implicazioni per il modo in cui viene trattata”.

L’età degli esemplari va dal Mesolitico e dal Neolitico attraverso l’Età del Bronzo, l’Età del Ferro e il periodo vichingo fino al Medioevo. Il genoma più antico nel set di dati proviene da un individuo vissuto circa 34.000 anni fa.

I risultati forniscono una spiegazione per il “gradiente nord-sud”, in cui ci sono circa il doppio dei casi moderni di sclerosi multipla nell’Europa settentrionale rispetto all’Europa meridionale, che è stato a lungo un mistero per i ricercatori.

Da un punto di vista genetico, si pensa che il popolo Yamnaya sia l’antenato degli attuali abitanti di gran parte dell’Europa nord-occidentale. La loro influenza genetica sull’odierna popolazione dell’Europa meridionale è molto più debole.

Studi precedenti 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 moderno profilo di rischio genetico per la SM è presente anche nelle ossa e nei denti che hanno migliaia di anni.

“Questi risultati ci hanno sbalordito tutti. Forniscono un enorme balzo in avanti nella nostra comprensione dell’evoluzione della SM e di altre malattie autoimmuni. Mostrare come gli stili di vita dei nostri antenati abbiano influenzato il rischio di malattie moderne evidenzia quanto siamo i destinatari di antichi sistemi immunitari in un mondo moderno”, ha detto il dottor William Barrie, postdoc presso il Dipartimento di Zoologia dell’Università di Cambridge e coautore dell’articolo.

La sclerosi multipla è una malattia neurodegenerativa in cui il sistema immunitario del corpo attacca erroneamente l'”isolamento” che circonda le fibre nervose del cervello e del midollo spinale. Ciò provoca riacutizzazioni dei sintomi note come recidive e degenerazione a lungo termine, nota come progressione.

Il professor Lars Fugger, co-autore dello studio sulla sclerosi multipla e medico consulente presso il John Radcliffe Hospital dell’Università di Oxford, ha dichiarato: “Ciò significa che ora possiamo capire e cercare di trattare la SM per quello che è in realtà: il risultato di un adattamento genetico a determinate condizioni ambientali che si sono verificate nella nostra preistoria”.

La professoressa Astrid Iversen, un’altra coautrice dell’Università di Oxford, ha dichiarato: “Ora conduciamo vite molto diverse da quelle dei nostri antenati in termini di igiene, dieta e opzioni di trattamento medico e questo, combinato con la nostra storia evolutiva, significa che potremmo essere più suscettibili a determinate malattie rispetto ai nostri antenati, comprese le malattie autoimmuni come la SM”.

Il Centro di GeoGenetica della Fondazione Lundbeck – la risorsa alla base delle scoperte

Le nuove scoperte sono state rese possibili dall’analisi dei dati contenuti in una banca genetica unica di DNA antico, creata dai ricercatori negli ultimi cinque anni con il finanziamento della Fondazione Lundbeck.

Si tratta della prima banca genetica del suo genere al mondo e ha già permesso nuove affascinanti intuizioni in aree che vanno dalle antiche migrazioni umane ai profili di rischio geneticamente determinati per lo sviluppo di disturbi cerebrali.

Analizzando le ossa e i denti di quasi 5.000 esseri umani antichi, conservati in collezioni museali in Europa e Asia occidentale, i ricercatori hanno generato profili di DNA che vanno dal Mesolitico al Neolitico attraverso l’Età del Bronzo, l’Età del Ferro e il periodo vichingo fino al Medioevo.

Hanno confrontato i dati del DNA antico con il DNA moderno di 400.000 persone che vivono in Gran Bretagna, conservati nella UK Biobank.

“La creazione di una banca genetica del DNA antico degli abitanti umani del passato dell’Eurasia è stato un progetto colossale, che ha coinvolto la collaborazione con i musei di tutta la regione”, ha detto Willerslev.

Ha aggiunto: “Abbiamo dimostrato che la nostra banca genetica funziona come uno strumento di precisione che può darci nuove intuizioni sulle malattie umane, se combinata con le analisi dei dati attuali del DNA umano e gli input provenienti da diversi altri campi di ricerca. Questo di per sé è sorprendente e non c’è dubbio che abbia molte applicazioni al di là della ricerca sulla SM”.

Il team ora prevede di indagare su altre condizioni neurologiche, tra cui il morbo di Parkinson e il morbo di Alzheimer, e disturbi psichiatrici tra cui l’ADHD e la schizofrenia.

Hanno ricevuto richieste da ricercatori di malattie di tutto il mondo per l’accesso ai profili del DNA antico e alla fine mirano a rendere la banca genetica ad accesso aperto.

La ricerca è stata finanziata da una sovvenzione di 8 milioni di euro della Fondazione Lundbeck e condotta presso il Centro di geogenetica della Fondazione Lundbeck dell’Università di Copenaghen.

Jan Egebjerg, direttore della ricerca presso la Lundbeck Foundation, ha dichiarato: “La logica per l’assegnazione di una sovvenzione di ricerca così ampia a questo progetto, come ha fatto la Lundbeck Foundation nel 2018, era che se tutto avesse funzionato, avrebbe rappresentato un mezzo pionieristico per ottenere una comprensione più profonda di come l’architettura genetica alla base dei disturbi cerebrali si è evoluta nel tempo. E i disturbi cerebrali sono la nostra specifica area di interesse”.

Immagine: SayoStudio