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Ciencia

Svante Pääbo, el biólogo que descifró la historia de la familia humana y ganó el Nobel de Medicina por ello

El nuevo ganador del Nobel de Medicina descubrió, a través del ADN, que nuestra especie se apareó con neandertales y denisovanos. Hoy, esos vínculos son evidentes en el genoma humano.

El trabajo de Svante Pääbo permitió conocer los vínculos entre las tres especies humanas más cercanas. Imagen: Nobel Prize
El trabajo de Svante Pääbo permitió conocer los vínculos entre las tres especies humanas más cercanas. Imagen: Nobel Prize
Renzo Gonzales

El Instituto Karolinska anunció el lunes 3 que Svante Pääbo es el ganador del Premio Nobel de Medicina 2022. El biólogo sueco se hizo merecedor de este galardón al descifrar el genoma de los homínidos extintos, lo cual ha tenido un gran impacto en el conocimiento de la evolución humana y de nuestros propios genes.

Así es como Pääbo llevó a cabo un trabajo cuyo objetivo era, en palabras del comité nobel, “aparentemente imposible”: reconstruir la historia de los parientes humanos a través de la genética.

Pääbo ahora es conocido como el padre de la paleogenómica. Foto: EFE

Conocer a nuestros parientes más cercanos

Las investigaciones arqueológicas y paleontológicas determinaron que el humano moderno, el Homo sapiens, apareció en África hace aproximadamente 300.000 años, mientras que nuestros ‘primos’, los neandertales, poblaron Europa y Asia occidental desde hace 400.000 años hasta hace 30.000 años, cuando se extinguieron.

Algunos grupos de Homo sapiens migraron a Oriente Medio 70.000 años atrás, por lo que convivieron con sus parientes neandertales durante muchos milenios a medida que seguían su expansión por el resto del planeta.

Sin embargo, para conocer la relación entre los humanos actuales y los neandertales se requería secuenciar su genoma, es decir, descifrar su ADN, el ‘libro’ de instrucciones químicas que definen a cada ser vivo.

A finales del siglo pasado ya se había secuenciado casi todo el genoma humano, pero hacer lo mismo con el de los neandertales era un desafío extremo, ya que este conjunto de moléculas se había degradado con el tiempo y solo quedaban fragmentos cortos. En tanto, lo que restaba estaba contaminado con ADN de bacterias y humanos contemporáneos.

Izquierda, ADN neandertal fresco. Derecha, estado de este genoma tras miles de años. Imagen: Nobel Prize

El primer genoma neandertal

Mientras era profesor en la Universidad de Munich, Svante Pääbo se embarcó en la tarea de analizar el ADN neandertal que se halla en sus mitocondrias, orgánulos de las células. Representa solo una porción del genoma total, pero, como cada célula contiene miles de mitocondrias, había más posibilidades de tener éxito.

Aplicó sus métodos a las células de un hueso neandertal de 40.000 años de antigüedad y logró secuenciarlo. En ese momento, ya se podía comprobar que esta especie era genéticamente distinta de los humanos modernos y los chimpancés.

Años más tarde, después de establecer una sede del Instituto Max Planck en Leipzig, Alemania, se propuso hacer lo mismo con el ADN nuclear (99% del genoma total) del neandertal.

Parte de un cráneo de una mujer neandertal de hace 40.000 años. Foto: NHM

Con un equipo experimentado en genética, mejoraron los métodos para aislar y analizar el ADN de restos óseos arcaicos. Asimismo, aprovecharon los nuevos avances técnicos para secuenciar el genoma.

De ese modo, consiguieron publicar la primera secuencia del genoma neandertal en 2010.

Al compararlo con el de los humanos modernos de distintas partes del mundo, descubrieron que el de estos antiguos homínidos era más similar al de personas originarias de Europa o Asia (del 1% al 4% de su genoma) que a las de África.

Por primera vez, tuvimos pruebas de que ambas especies se habían apareado durante su coexistencia en dichos continentes.

Un nuevo pariente: los denisovanos

Poco después de su hazaña con el genoma de los neandertales, el equipo de Pääbo analizó los restos óseos de un dedo de 40.000 años hallado en la cueva Denisova, al sur de Siberia.

Por fortuna, el hueso contenía ADN bien conservado. Su secuencia resultó ser distinta a cualquiera conocida de los neandertales y los humanos actuales. Acababan de descubrir una especie humana previamente desconocida: la llamaron el hombre de Denísova o denisovano.

Asimismo, al realizar estudios comparativos, detectaron partes de este genoma en pobladores de Melanesia y otras zonas del sudeste asiático, donde portan hasta un 6% de ADN denisovano.

Por tanto, quedó claro que el Homo sapiens se apareó con los denisovanos durante su expansión en Asia Oriental hasta la extinción de esta especie, fechada en una época similar a la desaparición de los neandertales.

La investigación de Pääbo permitió conocer cómo estaba poblado el mundo cuando el Homo sapiens emigró fuera de África. Imagen: Nobel Prize

Posteriores investigaciones determinaron que el más reciente ancestro común de los Homo sapiens, neandertales y denisovanos vivió hace más de 800.000 años.

Implicancias de sus descubrimientos en medicina y fisiología

De acuerdo con el comité del Instituto Karolinska, los hallazgos de Pääbo llevaron a la creación de la paleogenómica. Esta nueva disciplina científica se basa en la reconstrucción de las secuencias genéticas de las especies ya extintas.

Los avances en paleogenómica conseguidos por el flamante nobel nos permite hoy entender “cómo los genes de nuestros parientes extintos influyen en la fisiología de los humanos actuales”, señaló el comunicado del comité sueco.

Por ejemplo, ahora se sabe que la versión denisovana del gen EPAS1 le confiere a los tibetanos una ventaja para sobrevivir a gran altura.

De otro lado, algunos genes neandertales afectan nuestra respuesta inmunitaria a distintos tipos de infecciones. En el caso de la COVID-19, se demostró que había genes heredados de estos homínidos que empeoraban la enfermedad y otros que prevenían la gravedad.