ENIGMAS. Homo Sapiens compartieron el mundo con neandertales, denisovanos y otros humanoides cuyo ADN vive en nuestros genes.

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Hace cientos de miles de años, nuestros ancestros Homo sapiens compartían el paisaje con muchos otros homínidos. The Washington Post a través de Getty Images

07 octubre 2022.- Cuando los primeros humanos modernos surgieron en el este de África hace entre 200.000 y 300.000 años, el mundo era muy diferente al actual. Quizás la mayor diferencia fue que nosotros, es decir, personas de nuestra especie, Homo sapiens , éramos solo uno de varios tipos de humanos (u homínidos ) que existían simultáneamente en la Tierra.

Desde los bien conocidos neandertales y los más enigmáticos denisovanos en Eurasia, hasta el diminuto “hobbit” Homo floresiensis en la isla de Flores en Indonesia, hasta el Homo naledi que vivió en Sudáfrica , abundaron múltiples homínidos.

Luego, hace entre 30.000 y 40.000 años, todos menos un tipo de estos homínidos desaparecieron , y por primera vez estábamos solos.

Hasta hace poco, uno de los misterios de la historia humana era si nuestros ancestros interactuaron y se aparearon con estos otros tipos de humanos antes de que se extinguieran. Esta pregunta fascinante fue objeto de grandes y, a menudo, polémicos debates entre los científicos durante décadas , porque los datos necesarios para responder a esta pregunta simplemente no existían. De hecho, a muchos les parecía que los datos nunca existirían.

Svante Pääbo , sin embargo, prestó poca atención a lo que la gente pensaba que era o no posible. Su persistencia en el desarrollo de herramientas para extraer, secuenciar e interpretar el ADN antiguo permitió secuenciar los genomas de los neandertales , los denisovanos los primeros humanos modernos que vivieron hace más de 45 000 años.

Por desarrollar este nuevo campo de la paleogenómica , Pääbo recibió el Premio Nobel de Fisiología o Medicina 2022. Este honor no solo es un reconocimiento bien merecido por los triunfos de Pääbo, sino también por la genómica evolutiva y los conocimientos que puede contribuir a una comprensión más integral de la salud y la enfermedad humanas.

Un modelo simplificado de la evolución humana que muestra cómo los humanos están relacionados con los neandertales y los denisovanos. Las flechas entre diferentes ramas muestran el apareamiento que ocurrió. Los eventos que ocurrieron más atrás en el tiempo están más cerca de la parte superior de la imagen. Joshua Akey , CC BY-ND


Mezcla y apareamiento, revelado por el ADN

Los estudios genéticos de personas vivas durante las últimas décadas revelaron los contornos generales de la historia humana. Nuestra especie surgió en África, se dispersó desde ese continente hace unos 60.000 años y finalmente se extendió a casi todos los lugares habitables de la Tierra. Existieron otros tipos de humanos cuando los humanos modernos migraron por todo el mundo, pero los datos genéticos mostraron poca evidencia de que los humanos modernos se aparearon con otros homínidos.

Sin embargo, durante la última década, el estudio del ADN antiguo, recuperado de fósiles de hasta 400.000 años de antigüedad , ha revelado nuevos giros sorprendentes en la historia de la humanidad.

Por ejemplo, el genoma neandertal proporcionó los datos necesarios para demostrar definitivamente que los humanos y los neandertales se aparearon. Las personas no africanas vivas en la actualidad heredaron alrededor del 2% de sus genomas de antepasados ​​neandertales, gracias a este tipo de mestizaje.

En una de las mayores sorpresas, cuando Pääbo y sus colegas secuenciaron el ADN antiguo obtenido de un pequeño fragmento de hueso de un dedo que se suponía que era neandertal, resultó ser un tipo de humano completamente desconocido, ahora llamado denisovano . Los humanos y los denisovanos también se aparearon , con los niveles más altos de ascendencia denisovana presentes en la actualidad, entre el 4% y el 6%, en individuos de ascendencia oceánica.

Sorprendentemente, el ADN antiguo de una mujer de 90.000 años reveló que tenía una madre neandertal y un padre denisovano . Aunque todavía hay muchas preguntas sin respuesta, la imagen que surge de los análisis de ADN antiguo y moderno es que no solo se superpusieron múltiples homínidos en el tiempo y el espacio, sino que los apareamientos fueron relativamente comunes.

¿Un neandertal con ropa moderna hace que sea más fácil imaginarse mezclándose con su especie? alianza de imágenes a través de Getty Images

Genes arcaicos que llevamos hoy

Es ciertamente interesante estimar la proporción de ascendencia que los individuos modernos tienen de neandertales o denisovanos. Pero las proporciones ancestrales brindan información limitada sobre las consecuencias de estos antiguos apareamientos.

Por ejemplo, ¿el ADN heredado de los neandertales y los denisovanos influye en las funciones biológicas que ocurren dentro de nuestras células? ¿Este ADN influye en rasgos como el color de ojos o la susceptibilidad a enfermedades? ¿Fueron alguna vez beneficiosas las secuencias de ADN de nuestros primos evolutivos, ayudando a los humanos a adaptarse a nuevos entornos?

Para responder a estas preguntas, necesitamos identificar los fragmentos de ADN neandertal y denisovano dispersos en los genomas de los individuos modernos.

En 2014, un grupo investigador y otro de David Reich publicaron de forma independiente los primeros mapas de  secuencias neandertales que sobreviven en el ADN de los humanos modernos. Hoy en día, aproximadamente el 40 % del genoma neandertal se ha recuperado no mediante la secuenciación del ADN antiguo recuperado de un fósil, sino indirectamente mediante la unión de las secuencias neandertales que persisten en los genomas de individuos contemporáneos.

De manera similar, en 2016, dos grupos de investigadores publicaron  los primeros catálogos completos de secuencias de ADN en individuos modernos heredados de antepasados ​​​​denisovanos. Sorprendentemente, cuando analizaron las secuencias de denisovano que persisten en las personas hoy en día, descubrieron que provenían de dos poblaciones distintas de denisovanos y, por lo tanto, ocurrieron al menos dos oleadas separadas de apareamiento entre denisovanos y humanos modernos .

El análisis del ADN de Neanderthal y Denisovano en humanos modernos revela que parte de su secuencia era dañina y rápidamente se eliminó de los genomas humanos. De hecho, la fracción inicial de ascendencia neandertal en humanos que vivieron hace aproximadamente 45.000 años rondaba el 10%. Esa cantidad disminuyó rápidamente durante un pequeño número de generaciones al 2% observado en individuos contemporáneos .

La eliminación de secuencias arcaicas nocivas también creó grandes regiones del genoma humano que están significativamente desprovistas de ascendencia tanto neandertal como denisovana. Estos desiertos de secuencias de homínidos arcaicos son interesantes porque pueden ayudar a identificar los cambios genéticos que contribuyen a los rasgos humanos modernos únicos , como nuestra capacidad para el lenguaje, el pensamiento simbólico y la cultura, aunque existe un debate sobre cuán únicos son estos rasgos para los humanos modernos .

Por el contrario, también hay secuencias heredadas de los neandertales y los denisovanos que fueron ventajosas y ayudaron a los humanos modernos a adaptarse a nuevos entornos a medida que se dispersaban fuera de África. Las versiones neandertales de varios genes relacionados con el sistema inmunitario se han elevado a una frecuencia alta en varias poblaciones no africanas, lo que probablemente ayudó a los humanos a evitar la exposición a nuevos patógenos . Del mismo modo, una versión del gen EPAS1 , que contribuye a la adaptación a la gran altitud en las poblaciones tibetanas, se heredó de los denisovanos.


El trabajo de Svante Pääbo sentó las bases del nuevo campo de la paleogenómica. Jens Schluete a través de Getty Images 

También está quedando claro que las secuencias de ADN heredadas de los ancestros neandertales y denisovanos contribuyen a la carga de enfermedades en los individuos actuales. Se ha demostrado que las secuencias neandertales influyen tanto en la susceptibilidad como en la protección contra la COVID-19 grave . También se ha demostrado que las secuencias de homínidos arcaicos influyen en la susceptibilidad a la depresión, la diabetes tipo 2 y la enfermedad celíaca, entre otras. Los estudios en curso sin duda revelarán más sobre cómo la ascendencia neandertal y denisovana contribuye a la enfermedad humana.

El trabajo de Svante Pääbo y sus colegas ha permitido contar estas historias de una manera que simplemente no era posible antes.

Los investigadores han podido secuenciar los genomas de humanos modernos y parientes anteriores que vivieron hace 430.000 años. Los puntos más claros representan lugares donde se han estudiado los restos de un menor número de genomas antiguos, mientras que los puntos más oscuros representan lugares donde han estado muchos.

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