Medycyna i fizjologia

GN 41/2022 |

publikacja 13.10.2022 00:00

Co zawdzięczamy dalekim przodkom

Svante Pääbo. Hendrik Schmidt /dpa/pap Svante Pääbo.

Nieczęsto Nagrodą Nobla mogą pochwalić się zarówno ojciec, jak i syn. Tegoroczny Nobel z medycyny i fizjologii został przyznany Svante Pääbo, szwedzkiemu biologowi, który specjalizuje się w genetyce ewolucyjnej. Ojciec nagrodzonego, Sune Bergström, także był noblistą, i to na dodatek w tej samej dziedzinie. Swoją nagrodę odebrał dokładnie 40 lat temu, w 1982 roku, za badania nad hormonami zwierzęcymi (prostaglandynami). Svante Pääbo został uhonorowany za „odkrycia dotyczące genomów wymarłych homininów i ewolucji człowieka”.

Historia fascynacji tegorocznego noblisty nauką była bardzo kręta, ale paradoksalnie to, co osiągnął, było możliwe tylko dzięki połączeniu się tych wszystkich naukowych zakrętów. Jako nastolatek bardzo interesował się archeologią starożytnego Egiptu. To zainteresowanie zaszczepiła w nim matka. Gdy wiek nastoletni przeszedł w wiek młodego dorosłego i trzeba było wybrać kierunek studiów, dla Svante było jasne, że będzie studiował egiptologię. Ale ta fascynacja nie przetrwała zbyt długo. Kolejną była medycyna i potem studia w tym kierunku. Ale i tu młodego naukowca czekał wiraż. Svante, zamiast zostać lekarzem, zainteresował się genetyką. Genetyka, medycyna, egiptologia… co łączy te dziedziny? Fascynacja człowiekiem, ale tym, który już nie istnieje.

Młody naukowiec znalazł się w bardzo prestiżowym laboratorium naukowym w czasach, w których genetyka zaczęła gwałtownie przyspieszać. Gdy rozpoczął pracę naukową, technicznie wykonalne było już analizowanie DNA, o ile materiał został pobrany od roślin albo zwierząt, które żyją, a próbki pomiędzy pobraniem a analizą były ostrożnie traktowane. DNA to bardzo wrażliwa cząsteczka, niezwykle łatwo ją zniszczyć. Gdy inni zachwycali się coraz dokładniejszymi metodami analizy genów, Svante Pääbo zadał pytanie, które – jak się wydaje – nikomu wtedy nie przychodziło do głowy. Czy można pobierać i analizować DNA wymarłych zwierząt (albo ludzi)? Gdyby to się udało, można byłoby zajrzeć w przeszłość tak dokładnie, jak nikomu wcześniej się nie śniło. Można byłoby się przenieść do czasów, w których badane wymarłe organizmy żyły. Naukowcy nawet nie marzyli o takich możliwościach, ale Svante albo o tym nie wiedział, albo wiedział, ale mimo to postanowił sprawdzić, czy to możliwe.

Tutaj odezwała się jego fascynacja starożytnym Egiptem. Znalazł bowiem muzeum – w Berlinie Wschodnim – które pozwoliło mu pobrać materiał biologiczny egipskiej mumii. Gdy okazało się, że jego sposób izolowania, namnażania i analizy DNA działa, postanowił zrobić kolejny krok. Tym razem nie interesowały go geny egipskich mumii sprzed kilku tysięcy lat, tylko DNA neandertalczyka, czyli wymarłego kilkadziesiąt tysięcy lat temu najbliższego nam krewnego. Neandertalczycy zamieszkiwali Europę i Azję Zachodnią i pojawili się tam znacznie wcześniej niż człowiek, który wyszedł z Afryki. Tegoroczny noblista analizował także DNA denisowian, nieco dalszych naszych krewnych. I tak krok po kroku uzupełniał drzewo genealogiczne rodziny, której teraz jesteśmy jedynymi przedstawicielami, ale kiedyś byliśmy jednym z przynajmniej trzech.

Prace Pääbo pokazały także, że nie byliśmy osobnymi gatunkami i mogliśmy mieć z sobą płodne potomstwo. Więcej, udało się dokładnie wyliczyć, jaką część materiału genetycznego pozyskaliśmy (odziedziczyliśmy) dzięki wspólnym rodzicom. Okazuje się, że Europejczycy mają średnio około 2 proc. DNA od neandertalczyków, z kolei mieszkańcy dalekiej Azji – od 1 do 6 proc. DNA pochodzącego od denisowian. Ta grupa naszych krewnych jest wciąż bardzo słabo poznana. Nie zapuszczali się w nasze rejony świata. Tutaj królowali neandertalczycy, a potem Homo sapiens, który dotarł z Afryki. Zawędrował on także w regiony azjatyckie, w których mieszkali denisowianie i – dzięki pracom tegorocznego noblisty – wiemy, że obie grupy także mogły mieć z sobą płodne potomstwo. To dlatego w genach mieszkańców Azji są ślady tamtych czasów. Co ciekawe, z badań Svante Pääbo wynika, że ludzie krzyżowali się z denisowianami przez kilkadziesiąt, a może nawet przez około 100 pokoleń, zanim zaczęli krzyżować się z neandertalczykami.

Gdyby jednym słowem opisać, za co została przyznana tegoroczna Nagroda Nobla z medycyny i fizjologii, to stwierdzenie, że za uzupełnienie mapy demografii człowieka na dziesiątki, a nawet setki tysięcy lat wstecz, byłoby bardzo bliskie prawdy. Ta mapa wciąż ma wiele białych plam, ale jej ogólne zarysy są dziełem tegorocznego laureata. Mapa, która powstała dzięki jego badaniom, pokazuje nie tylko, kiedy i gdzie występowały spokrewnione z sobą grupy ludzi, ale także to, jakie cechy – krzyżując się – nawzajem sobie przekazywali. Europejczycy dzięki neandertalskim genom mają silniejsze włosy i mocniejszą skórę, z kolei mieszkańcy dalekiej Azji bardziej wyczulony zmysł czucia zapachów oraz zdolności do życia na wyższych wysokościach. To dzięki genom denisowian Tybetańczycy mogą funkcjonować tam, gdzie innym brakuje tchu.

Pojawiły się głosy, że w tym roku nagrodę powinni dostać ci, którzy zajmują się leczeniem chorób, w tym tych dziedziczonych w genach. Terapie genowe i medycyna spersonalizowana rozwijają się bardzo szybko i wydają się odpowiedzią na wiele chorób, na które dzisiaj w zasadzie nie ma lekarstwa. Tyle tylko, że ten rozwój jest posadowiony na fundamencie, który budował m.in. tegoroczny noblista. Sukcesy najnowszej medycyny nie byłyby możliwe bez jego pracy. •

Dostępna jest część treści. Chcesz więcej? Zaloguj się i rozpocznij subskrypcję.
Kup wydanie papierowe lub najnowsze e-wydanie.