El análisis de ADN antiguo revela el origen de la esclerosis múltiple en Europa y aporta claves sobre otras características humanas

El ADN antiguo revela el origen de la esclerosis múltiple en Europa
Amparo Tolosa, Genotipia

 

El ADN antiguo ofrece nueva información sobre cómo las migraciones definieron la historia de la población europea y aporta claves sobre el origen de la esclerosis múltiple y otras enfermedades.

ADN antiguo esclerosis múltiple
Ilustración que representa simbólicamente los resultados de cuatro estudios que han utilizado el ADN antiguo para estudiar la historia genómica de la población europea y aportan nueva información sobre el origen de la esclerosis múltiple. Imagen: Sayo Studio.

El análisis de ADN antiguo, procedente de humanos que vivieron hace miles de años, ofrece grandes oportunidades para conocer la evolución de la especie humana y el origen de las enfermedades de causa genética.  Tal es su importancia que en 2022, Svante Päävo, pionero en este tipo de análisis, recibió el Premio Nobel de Medicina por sus descubrimientos sobre los genomas de homínidos extintos y la evolución humana.

Cuatro artículos publicados este mes en la revista Nature, recogen los resultados más recientes respecto a la historia genómica de la población europea. Los trabajos ofrecen una perspectiva de cómo se han propagado los genes a traves de las poblaciones euroasiáticas durante los últimos 15000 años y las migraciones que dieron lugar a la diversidad europea actual. Además, aportan claves sobre el origen de la esclerosis múltiple y una explicación a por qué Europa tiene la mayor prevalencia de la enfermedad. También revelan información relevante sobre la diabetes y el alzheimer.

El ADN antiguo revela la historia humana de Europa

Para reconstruir la historia genómica de las poblaciones euroasiáticas los investigadores obtuvieron y analizaron ADN procedente de huesos y dientes de cerca de 5000 humanos antiguos, conservados en museos y universidades de Europa y  Asia. Los genomas disponibles abarcan un amplio periodo de la historia humana, y recogen la transición desde las poblaciones de cazadores y recolectores a la introducción de la agricultura.

El origen de la elevada prevalencia de la esclerosis múltiple en Europa

El análisis de ADN antiguo también revela cómo se introdujeron genes de riesgo para la esclerosis múltiple en Europa. Esta enfermedad autoinmune, que afecta al sistema nervioso, tiene su mayor prevalencia entre la población blanca del norte de Europa. De componente ambiental y genético, en los últimos años se han identificado diferentes genes y variantes genéticas de riesgo para la enfermedad, que permiten abrir vías de desarrollo terapéutico. Una de estas variantes es HLA-DRB1*15:01, presente en mayor frecuencia en las poblaciones de Europa del Norte.

En uno de los trabajos sobre ADN antiguo publicados este mes, los investigadores muestran que el riesgo genético a desarrollar esclerosis múltiple surgió entre la población Yamnaya, pastores de la estepa póntica, y viajó con ellos hasta Europa hace unos 5000 años, coincidiendo con la migración de estos pastores esteparios y su introducción de la domesticación de animales.

El estudio muestra que el riesgo genético a tener esclerosis múltiple está correlacionado con la proporción de ADN antiguo procedente de estos pastores esteparios y que esta proporción es mayor en las personas del norte de Europa, respecto al sur. Interesantemente, la región donde se localiza HLA-DRB1*15:01 muestra un alto grado de ancestría derivada de los pastores esteparios en los europeos del norte.

La esclerosis múltiple como precio no deseado de la adaptación genética

Los investigadores detectaron señales de selección positiva en esta región genómica, así como en otras regiones de riesgo para la esclerosis múltiple. Con estos resultados plantean que las variantes genéticas asociadas a la esclerosis múltiple pudieron haber supuesto una ventaja inmunitaria para los pastores esteparios. Un sistema inmunitario más reactivo podría suponer una ventaja adaptativa en el contexto de su estilo de vida en contacto con el ganado, en un periodo en el que las enfermedades infecciosas estaban en aumento.

El equipo también detectó una selección a favor de variantes inmunogenéticas relacionadas con el riesgo a la enfermedad en épocas posteriores, lo que posiblemente se debe a nuevos retos inmunitarios relacionados con cambios en la dieta, densidad poblacional y estilo de vida. Estudios futuros deberán confirmar esta asociación entre las enfermedades infecciosas y el riesgo a la esclerosis múltiple.

“Debe de haber sido una clara ventaja para los yamnaya ser portadores de los genes de riesgo de esclerosis múltiple, incluso después de llegar a Europa, a pesar de que estos genes aumentaban innegablemente su riesgo de desarrollar esclerosis múltiple”, ha indicado Eske Willerslev, experto en análisis de ADN antiguo de la Universidad de Cambridge y la Universidad de Copenhague y director del proyecto. “Estos resultados cambian nuestra visión de las causas de la esclerosis múltiple y tienen implicaciones para su tratamiento”.

“Esto significa que ahora podemos entender e intentar tratar la esclerosis múltiple como lo que realmente es: el resultado de una adaptación genética a determinadas condiciones ambientales que se dieron en nuestra prehistoria”, ha destacado Lars Fugger, uno de los investigadores del proyecto, profesor y médico consultor en el Hospital John Radcliffe de la Universidad de Oxford.

El legado del ADN antiguo se extiende a diferentes rasgos del metabolismo, diabetes y alzhéimer 

En otro de los trabajos publicados, los investigadores han identificado conexiones adicionales entre el ADN antiguo y características de los humanos actuales.

La reconstrucción de la historia genómica indica, por ejemplo, que la presión selectiva observada cerca de la región del gen LCT precede en miles de años a la aparición del alelo de persistencia de la lactasa. Igualmente, se identificó una fuerte selección en la región HLA, que los investigadores asocian a una mayor exposición a patógenos durante la Edad de Bronce.

La investigación también ha identificado un enriquecimiento de variantes asociadas al riesgo a desarrollar diabetes o enfermedad de Alzheimer en ADN antiguo derivado de las poblaciones de cazadores recolectores. Y también ha conectado las diferencias de altura observadas entre las poblaciones actuales de Europa del Norte y Europa del Sur con diferentes poblaciones antiguas, quitando peso a la acción de la selección sobre esta carcterística.

En resumen, el estudio del ADN antiguo apunta a la selección natural y las migraciones poblacionales como importantes contribuyentes para la diversidad fenotípica y genética de la población europea actual. En estudios futuros, los investigadores analizarán en qué medida estos procesos pueden haber influido en otras enfermedades. Identificar esta contribución puede ayudar a comprender mejor el origen de estas enfermedades y predecir mejor qué personas tienen mayor riesgo a desarrollarlas.

Artículos científicos:

Barrie, W., Yang, Y., Irving-Pease, E.K. et al. Elevated genetic risk for multiple sclerosis emerged in steppe pastoralist populations. Nature 625, 321–328. 2024. https://doi.org/10.1038/s41586-023-06618-z

Irving-Pease, E.K., Refoyo-Martínez, A., Barrie, W. et al. The selection landscape and genetic legacy of ancient Eurasians. Nature 625, 312–320. 2024. https://doi.org/10.1038/s41586-023-06705-1

Allentoft, M.E., Sikora, M., Refoyo-Martínez, A. et al. Population genomics of post-glacial western Eurasia. Nature 625, 301–311. 2024. https://doi.org/10.1038/s41586-023-06865-0

Allentoft, M.E., Sikora, M., Fischer, A. et al. 100 ancient genomes show repeated population turnovers in Neolithic Denmark. Nature 625, 329–337. 2024. https://doi.org/10.1038/s41586-023-06862-3

Fuentes:

Discoveries gleaned from human ancient DNA. https://news.ku.dk/all_news/2024/discoveries-gleaned-from-human-ancient-dna/

Asgari S y Pousaz LA. Multiple sclerosis rooted in European prehistory. Nature 625, 247-249 2024. doi: https://doi.org/10.1038/d41586-023-03977-5

Ancient DNA reveals reason for high MS and Alzheimer’s rates in Europe. https://www.cam.ac.uk/stories/disease-spread-mapped-using-ancient-DNA

 

 

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