3 de Octubre de 2022
PREMIOS NOBEL

Nobel de fisiología o medicina 2022 para uno de los fundadores de la paleogenómica

El galardón ha sido concedido a Svante Pääbo por sus descubrimientos sobre los genomas de homininos extintos y sobre la evolución humana.

[Mattias Karlén/Fundación Nobel]

Gracias a sus investigaciones pioneras, Svante Pääbo, del Instituto Max Planck de Antropología Evolutiva, logró algo aparentemente imposible: secuenciar el genoma de los neandertales, parientes extintos de los humanos actuales. También hizo el sensacional descubrimiento de un hominino hasta entonces desconocido: los denisovanos. Y lo que es más importante, Pääbo demostró que se había producido una transferencia de genes desde estos dos homininos extintos hacia Homo sapiens, después de que este migrara fuera de África hace unos 70.000 años. Este antiguo flujo de genes hacia los humanos actuales tiene hoy repercusiones en nuestra fisiología; por ejemplo, afecta a la forma en que nuestro sistema inmunitario reacciona a las infecciones.

Los trabajos de Pääbo dieron pie al nacimiento de una disciplina científica nueva: la paleogenómica. Al revelar las diferencias genéticas que nos separan a todos los humanos vivos de los homininos extintos, sus descubrimientos sientan las bases para explorar lo que nos hace singularmente humanos.

Secuenciación del genoma neandertal

Numerosas investigaciones paleontológicas y arqueológicas demuestran que el humano anatómicamente moderno, Homo sapiens, apareció por primera vez en África hace unos 300.000 años, mientras que nuestros parientes más cercanos conocidos, los neandertales, se desarrollaron fuera de África y poblaron Europa y Asia occidental desde hace unos 400.000 años hasta hace unos 30.000, momento en el que se extinguieron. Hace unos 70.000 años, grupos de Homo sapiens emigraron de África a Oriente Medio y, desde allí, se extendieron al resto del mundo. Así, Homo sapiens y neandertales coexistieron en amplias zonas de Eurasia durante decenas de miles de años. Pero ¿qué sabemos de nuestra relación con ellos?

La genómica puede ofrecernos pistas importantes. A finales de la década de 1990, se había secuenciado casi todo el genoma humano. Este logro notable permitió realizar estudios posteriores sobre la relación genética entre diferentes poblaciones humanas. Sin embargo, los estudios sobre la relación entre los humanos actuales y los neandertales extintos requerían la secuenciación del ADN genómico recuperado de especímenes arcaicos.

Al principio de su carrera, Svante Pääbo quedó fascinado por la posibilidad de utilizar métodos genéticos avanzados para estudiar el ADN de los neandertales. Sin embargo, pronto se dio cuenta de las enormes dificultades técnicas que ello suponía, ya que con el tiempo el ADN se altera químicamente y se disgrega en fragmentos cortos. Después de miles de años, solo quedan trazas de ADN, y lo que queda está muy contaminado con ADN de bacterias y de humanos contemporáneos.

De modo que Pääbo comenzó a desarrollar métodos para estudiar el ADN de los neandertales, un esfuerzo que duró varias décadas. Decidió analizar el ADN de sus mitocondrias, orgánulos de las células que poseen su propio ADN. El genoma mitocondrial es pequeño y contiene solo una parte de la información genética de la célula, pero se halla presente en miles de copias, lo que aumenta las posibilidades de describirlo. Con sus refinados métodos, Pääbo consiguió secuenciar una región de ADN mitocondrial de un fragmento de hueso de hace 40.000 años. Por primera vez, se daba a conocer una secuencia de un pariente extinto. Las comparaciones de esta con las de humanos y chimpancés contemporáneos demostraron que los neandertales eran genéticamente distintos.

Dado que los análisis del genoma mitocondrial, de pequeño tamaño, aportaron una información bastante limitada, Pääbo asumió entonces el enorme reto de secuenciar el genoma nuclear neandertal. En el Instituto Max Planck de Antropología Evolutiva, en Leipzig, recién creado por él, mejoró junto con su equipo los métodos para aislar y analizar el ADN de restos óseos arcaicos. Sus esfuerzos dieron fruto y logró lo que parecía imposible. En 2010 publicó la primera secuencia del genoma neandertal. Los análisis comparativos demostraron que el ancestro común más reciente de los neandertales y de Homo sapiens vivió hace unos 800.000 años.

Hibridación entre homininos

Al comparar el genoma de los neandertales con el de los humanos actuales de diferentes partes del mundo, Pääbo y su equipo descubrieron que se asemejaba más al de los asiáticos y europeos que al de los africanos. Esto significa que los neandertales y los Homo sapiens se hibridaron durante los milenios de su coexistencia. Entre el 1 y el 4 por ciento del genoma de los humanos actuales con ascendencia europea o asiática procede de los neandertales.

En 2008, se descubrió un fragmento de hueso de dedo de 40.000 años de antigüedad en la cueva de Denisova, en el sur de Siberia. El hueso contenía ADN excepcionalmente bien conservado y su secuenciación reveló un hallazgo que causó sensación: correspondía a un hominino desconocido hasta entonces, que recibió el nombre de hombre de Denisova o denisovano. Las comparaciones con secuencias de humanos contemporáneos de diferentes partes del mundo mostraron que también se había producido un flujo de genes entre los denisovanos y los Homo sapiens.

Los descubrimientos de Pääbo han generado una nueva comprensión de nuestra historia evolutiva. En la época en que Homo sapiens emigró de África, al menos dos poblaciones de homininos extintas habitaban en Eurasia. Los neandertales vivían en el oeste de Eurasia, mientras que los denisovanos poblaban el este del continente. Durante la expansión de Homo sapiens fuera de África y su migración hacia el este, no solo se encontraron y se cruzaron con neandertales, sino también con denisovanos.

Gracias a los descubrimientos de Svante Pääbo, ahora sabemos que las secuencias genéticas arcaicas de nuestros parientes extintos influyen en la fisiología de los humanos actuales. Un ejemplo es la versión denisovana del gen EPAS1, que confiere una ventaja para la supervivencia a gran altura y es común entre los tibetanos actuales. Otros ejemplos son los genes neandertales que afectan a nuestra respuesta inmunitaria a distintos tipos de infecciones.

Fuente: Fundación Nobel

Más información en la página web de la Fundación Nobel

En la página «Los premios Nobel en Investigación y Ciencia» encontrarás una selección de artículos escritos por el propio Svante Pääbo en IyC y otros contenidos relacionados con sus aportaciones científicas.

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