Diapositiva conferencia sobre Proyecto Genoma Humano. By Dr. Teo.
GENOMA DEL
HOMBRE NEANDERTAL.
SVANTE PÄÄBO. NOBEL DE MEDICINA 2022
Introducción
Motivado por la cátedra de Bioética desde 1990, cuando bajo la dirección del premio nobel de medicina 1953 James Watson, descubridor del DNA, hasta el 26 de junio de 2003 fue anunciado al mundo su resultado final, seguí con entusiasmo todo el proceso recorrido por el Proyecto Genoma Humano. La hazaña, después, cumplida por el doctor Svante Paabo que le ha valido para ganar el Premio Nobel de Medicina 2022 es impresionante.
Con sumo placer he elaborado este informe para los ambles lectores que me siguen en Teomedicadas.blogspot.com.
El hombre de Neandertal. El hombre de Neandertal, especie
extinta del género Homo, habitó Europa, Oriente Medio y Asia Central, entre 230.
000 y 28.000 años hacen, final del Pleistoceno medio y casi todo el superior. Se
clasificó especie distinta al Homo sapiens. No obstante, algunos autores lo consideran
subespecie del Homo sapiens, el Homo sapiens neanderthalensis.
Tenían anatomía más robusta que la
del humano moderno: tórax y cadera anchos, extremidades cortas, doble arco
superciliar, frente escasa, ausencia de mentón y capacidad craneal media más
grande que la del Homo sapiens sapiens. Estudios anatómicos y genéticos señalan
que tuvieron lenguaje articulado.
En agosto de 1856 se descubrió espécimen, que sería conocido como Neandertal, en la cueva Feldhofer, cerca de Düsseldorf, Alemania, valle de Neander (en alemán, Neandertal
Proyecto Genoma Humano. El Proyecto Genoma Humano (PGH) fue investigación multinacional con el objetivo de secuenciar o averiguar:
1. Posición de los nucleótidos del
genoma (cada una de las cuatro posibles bases nitrogenadas típicas del ADN).
2. Localizar los genes en cada uno de
los 23 pares de cromosomas del ser humano (cartografía o mapeo genético).
3. Identificación de los genes en el
genoma humano.
La investigación demostró que el genoma humano tiene más de 3 mil millones de pares
de bases de ADN que codifican 750 MB de información y contiene entre 20,000 - 25,000
genes que codifican proteínas. Dato, sustancialmente, menor a estimaciones
iniciales, al proyecto, de 100,000 o más genes.
SVANTE
PÄÄBO
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Le fue concedido al sueco Svante Pääbo el premio
Nobel de Fisiología y Medicina 2022 por sus revolucionarios descubrimientos sobre la
evolución humana al revelar diferencias genéticas que distinguen a humanos
vivos de humanos extintos.
El doctor Pääbo nació el 20 de abril
de 1955 en Estocolmo, resultado de la relación extraconyugal que tuvo su padre, el
bioquímico Sune Karl Bergström, premio nobel de fisiología y medicina 1982, con
la química Karin Pääbo, de Estonia, compañera de trabajo que había escapado de
la invasión soviética en 1944 y llegó a Suecia como refugiada durante la
Segunda Guerra Mundial. Paternidad mantenida en secreto y, aunque tenía la
asistencia de su padre, Svante optó por llevar el apellido de su madre. Solo hasta la muerte de su progenitor en 2004
Svante se reconoció con el hermano hijo de la relación formal que su papá
tenía.
Svante tenía 13 años cuando su mamá
llevó de vacaciones a Egipto. Quedó fascinado con la cultura antigua y
arqueología del país. Regresó convencido de convertirse en egiptólogo.
Al comenzar la universidad, 1975,
Pääbo ingresó a la Universidad de Upsala a estudiar egiptología. Dos años
después se dio cuenta que la carrera estaba orientada hacia la gramática de
jeroglíficos. Había soñado en descubrir momias y pirámides.
En la misma Universidad de Upsala
continuó toda su carrera medica; cambió a humanidades y medicina y al
terminarla hizo doctorado en genética molecular que culmino en 1986 con
investigación sobre cómo la proteína E19 de los adenovirus modula el sistema
inmunológico... “Empecé a darme cuenta
de que teníamos todas estas tecnologías para clonar el ADN; nadie parecía
haberlo aplicado a los restos arqueológicos, en particular a las momias
egipcias", dijo Pääbo en perfil suyo publicado por la Academia Nacional de
Ciencias de Estados Unidos.
Inquieto, consagro al estudio del
ADN de momias y, pocos años después, en 1987, se mudó a California para
investigar el ADN antiguo en la Universidad de Berkeley.
Fue contratado, fines de 1990, por el
Instituto Max Planck para la Antropología Evolutiva en Leipzig, Alemania. Venía
de trabajar sobre el ADN mitocondrial de los neandertales y allí ofrecían dar
un salto cualitativo: investigar el ADN nuclear. Desde 1997 es el director del
Instituto.
Pääbo reveló en libro autobiográfico
de 2014, “Neanderthal Man: ¡In Search of Lost Genomes! que es bisexual.
Asumió que era gay hasta que conoció a Linda Vigilant, primatóloga y genetista
estadounidense, cuyos "encantos juveniles" lo atrajeron. Coautores de
muchos artículos están casados y tienen dos hijos: niño y niña.
PREMIO NOBEL DE MEDICINA 2022
El informe en que el comité del
Instituto Karolinska de Estocolmo sustenta las razones para concederle el nobel
de medicina 2022 al Dr. Páábo señala: “Por sus descubrimientos sobre los
genomas de homínidos extintos y la evolución humana… A través de su
investigación pionera, Svante Pääbo logró algo aparentemente imposible:
secuenciar el genoma del homo neandertal, un pariente extinto de los humanos
actuales…. ha logrado crear una disciplina completamente nueva: la
paleogenómica”.
Según el Instituto Max Planck la “Paleogenómica”
es “la reconstrucción de las secuencias genéticas de especies ya extintas”.
El científico sueco, apoyado en los resultados
del Proyecto Genoma Humano, PGH, dio a la tarea de secuenciar el genoma de
especies humanas extinguidas.
El ADN se localiza en dos
compartimentos diferentes de la célula. El ADN nuclear alberga mayor parte de
la información genética, mientras que el genoma mitocondrial, más pequeño, está
presente en miles de copias.
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| Hombre Neandertal |
“Neanderthal Genome Project”. En 1997 el equipo de Svante Pääbo,
del Instituto Max Planck de Antropología Evolutiva de Leipzig, Alemania,
consiguió secuenciar una región de ADN mitocondrial de un trozo de hueso de
Neandertal en Alemania, en el yacimiento que dio nombre a los neandertales.
Análisis del pequeño genoma mitocondrial aportaron información limitada que
llevo a Pääbo a secuenciar el genoma nuclear.
Para el año 2002, publicó una serie
de hallazgos sobre el gen del lenguaje, FoxP2, ausente o dañado en algunas
personas con discapacidades del lenguaje. Cuatro años después, 2006, anuncia el
“Neanderthal Genome Project” (Proyecto del genoma del neandertal) iniciativa
para reconstruir el genoma de los neandertales.
Pronto descubrió enormes desafíos
técnicos. Comprobó que, con el tiempo, el
ADN modifica químicamente y degrada en fragmentos cortos. Después de miles de
años, solo permanecen restos de ADN que pueden estar contaminados con ADN de
bacterias, hongos y ADN de humanos contemporáneos.
En febrero de 2009, Reunión Anual de
la Asociación Americana para el Avance de la Ciencia (AAAS) en Chicago, se
anunció que el Instituto Max Planck de Antropología Evolutiva había completado
primera versión del “Genoma del hombre de neandertal”. Secuenciaron más de 3
mil millones de pares de bases. En las primeras investigaciones como en las
últimas, ha sido importante la técnica de secuenciación “Pirosecuenciación”
desarrollada por la empresa Life Sciences.
Nuevos avances y colaboradores con experiencia, en genética de poblaciones y análisis de secuencias avanzados, permitieron que secuenciación del ADN fuera eficiente para publicar en 2010 el genoma completo de los neandertales. El trabajo demostró que tenían capacidad de hablar, que los Homo sapiens tuvieron hijos con ellos. Traspasaron al homo sapiens genes que mejoran funcionamiento del sistema inmune y otros que pueden hacer más graves algunas enfermedades, como el covid.
Covid 19. En 2020 Pääbo, con sus investigadores, determinó que el impacto más grave sobre víctimas del COVID-19 está asociado para expresarse, de acuerdo con análisis del ADN, con variantes genéticas del “cromosoma 3” relacionadas con la herencia neandertal - europea. Esa estructura conlleva mayores riesgos en afectados por el coronavirus para desarrollar formas más severas de la enfermedad.
El escaso rasgo de herencia neandertal en países de África me lleva a deducir, basado en estas observaciones, que este puede ser un factor determinante de la baja letalidad del COVID 19 en su población, más pobre y peores condiciones higiénicas que la europea, en donde la pandemia tuvo efectos desastrosos mayores.
Relación Neandertal – Humanos. El grupo de Paabo analizó la relación
entre neandertales y humanos actuales de diferentes partes del mundo. Genomas
de Homo sapiens sapiens y Homo sapiens neanderthalensis tienen el mismo tamaño
y coinciden 99,7 %, comparando el orden exacto de las bases nitrogenadas en la
doble cadena de nucleótidos. Sin tener en cuenta dicho orden son idénticos 99,84
%.
Nuevos datos sobre esta especie
sugieren que podían ser pelirrojos por poseer ciertas variantes del gen MC1R concordantes con este color de pelo. Se ha descubierto el lugar del grupo
sanguíneo ABO y que los adultos tenían intolerancia a la lactosa. La variante
del gen del habla FoxP2, característica de los seres humanos modernos, también
fue hallada en los especímenes de El Sidrón, lo que sugiere que los
neandertales tendrían las facultades básicas del lenguaje.
Este antiguo cruce de genes hacia los humanos actuales tiene relevancia fisiológica en cuanto afectan la forma en que el sistema inmunológico reacciona a las infecciones. Encontrado que el genoma neandertal ha contribuido a varias enfermedades que se observan en poblaciones humanas modernas: diabetes, artritis y enfermedad celiaca. Genes heredados de los neandertales han demostrado, de otra parte, ser beneficiosos o neutrales, para el color del cabello y piel, patrones de sueño e incluso el estado de ánimo.
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| Denisovano |
El hombre de Denisova. En 2008 se encontró fragmento de hueso de dedo
de 50.000 años de antigüedad en la cueva de Denisova, sur de Siberia. La
secuencia de ADN era única en comparación con las conocidas de neandertales y
humanos actuales.
El investigador sueco es, así, primer
científico de la historia que descubre una especie humana desconocida, a partir
del ADN de un homínido: el “Hombre de Denisova” o denisovano, a partir de la
secuenciación de material genético extraído de este diminuto hueso del dedo
meñique de una niña. La baja temperatura de esta región permitió que el ADN de
los homínidos se conservase a pesar de llevar ahí miles y miles de años. El
genoma denisovano reveló que tuvieron relaciones sexuales, descendencia con los
homos sapiens y les pasaron genes claves como el EPAS1, común entre los
actuales tibetanos, que permiten la supervivencia en grandes alturas.
El intercambio de genes entre el
hombre de Denisova y el Homo sapiens se observó por vez primera en pueblos del
sudeste asiático en donde los individuos portan hasta 6 % de ADN de denisovano.
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| Mamut |
ADN más antiguo. Técnicas de análisis genético impulsadas por Pääbo han permitido que se publique en 2021 el ADN más antiguo jamás recuperado de fósil: un mamut que vivió hace más de un millón de años.
En la actualidad, el laboratorio de
Pääbo crea organoides que imitan cerebros humanos en el intento de encontrar las
claves moleculares y genéticas que nos diferencian de otros homínidos extintos.
Sus últimos estudios muestran que la versión sapiens de un solo gen, el TKTL1,
multiplica la producción de neuronas en la corteza cerebral, epicentro del
pensamiento, a un nivel superior que la versión neandertal. Esta puede ser una
de las respuestas a lo que en palabras de Pääbo es “la cuestión más importante
de la historia humana”: qué nos hace únicos y por qué somos la única especie
humana que queda en el planeta.
CONCLUSIÓN
Una misma especie. Diferencias
genéticas entre el homo sapiens sapiens y parientes extintos más cercanos eran
desconocidas hasta que se identificaron gracias al trabajo esencial de Pääbo.
Investigaciones actuales se centran
en el análisis de las implicaciones funcionales de estas diferencias con el
objetivo final de poder aclarar, realmente, lo que nos hace una misma especie.
Los estudios genómicos de Pääbo y diversos
restos paleo antropológicos confirman que los sapiens, los neandertales y los
denisovanos se reprodujeron sexualmente, una evidencia que suele conducir a una
pregunta: ¿Son entonces la misma especie, entendida como organismos que se
pueden entrecruzar y tener descendencia fértil?
Paabo se mantiene alejado del debate
sobre si sapiens, neandertales y denisovanos son especies diferentes o no,
porque no existe una definición universal de especie.
Los trabajos del nobel de medicina han hecho el prodigio de juntar biología molecular, paleontología y antropología y convertirlos en una nueva ciencia: la “Paleogenómica”.
Destaco el hecho de la baja letalidad de COVID 19 en África por la escasa herencia neandertal de sus pobladores.
Referencias bibliográficas
1.
Homo Neanderthalensis - Wikipedia, la
enciclopedia libre
2.
Proyecto del genoma neandertal -
Wikipedia, la enciclopedia libre
3.
Cely Galindo Gilberto, 2001, Gen – Ética.
Donde la Vida y la Ética se articulan. 3R Editores, Bogotá.
4.
Rifkin Jeremy, 1999. El Siglo de la Biotecnología,
Editorial Crítica, Barcelona, España
5.
Svante Pääbo: «Mi historia cultural es más
importante que mi historia genética» file:///E:/Documentos/SVANTE%20PAABO/Svante%20P%C3%A4%C3%A4bo_%20%C2%ABMi%20historia%20cultural%20es%20m%C3%A1s%20importante%20que%20mi%20historia%20gen%C3%A9tica%C2%BB.mhtml
6. 6. Nobel de Medicina 2022: el sueco Svante Pääbo gana
el premio por sus hallazgos sobre el ADN de los neandertales. Redacción. BBC News Mundo
7. file:///E:/Documentos/SVANTE%20PAABO/Historia%20y%20biograf%C3%ADa%20de%20Svante%20P%C3%A4%C3%A4bo.mhtml
Barranquilla
noviembre 22 de 2022
Teobaldo
Coronado Hurtado
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