חוקרים יצרו את בנק הגנים האנושי העתיק הגדול בעולם על ידי ניתוח העצמות והשיניים של כמעט 5,000 בני אדם שחיו ברחבי מערב אירופה ואסיה לפני 34,000 שנים.
על ידי רצף DNA אנושי עתיק והשוואתו לדגימות מודרניות, צוות המומחים הבינלאומי מיפה את ההתפשטות ההיסטורית של גנים – ומחלות – לאורך זמן עם נדידת האוכלוסיות.
התוצאות ה"מדהימות" נחשפו בארבע מאמרי מחקר פורצי דרך שפורסמו באותו גיליון של טֶבַע ולספק הבנה ביולוגית חדשה של הפרעות מתישות.
המחקר יוצא הדופן כלל צוות בינלאומי גדול בראשות פרופסור אסקה וילרסלב באוניברסיטאות קיימברידג' וקופנהגן, פרופסור תומס ורגה מאוניברסיטת קופנהגן ופרופסור רסמוס נילסן מאוניברסיטת קליפורניה, ברקלי, וכלל תרומות של 175 חוקרים מסביבות הגלובוס.
המחקר החדש מצא כי הגנים המגבירים באופן משמעותי את הסיכון של אדם ללקות בטרשת נפוצה (MS) הוכנסו לצפון מערב אירופה לפני כ-5,000 שנה על ידי רועי כבשים ובקר שהיגרו ממזרח. קרדיט תמונה: SayoStudio
המדענים מצאו:
- המקורות המדהימים של מחלות נוירודגנרטיביות, כולל טרשת נפוצה
- מדוע תושבי צפון אירופה כיום גבוהים יותר מאנשים מדרום אירופה
- כיצד הגירה גדולה לפני כ-5,000 שנה הכניסה גנים סיכון לאוכלוסייה בצפון מערב אירופה – והותירה מורשת של שיעורים גבוהים יותר של טרשת נפוצה כיום
- נשיאת הגן לטרשת נפוצה הייתה א יתרון בזמנו שכן הוא הגן על חקלאים עתיקים מלהידבק במחלות זיהומיות מהכבשים והבקר שלהם
- גנים הידועים כמגבירים את הסיכון למחלות כמו אלצהיימר וסוכרת מסוג 2 נחשפו לציידים-לקטים
- ניתוח עתידי מקווה לחשוף יותר על הסמנים הגנטיים של אוטיזם, ADHD, סכיזופרניה, הפרעה דו קוטבית ודיכאון
בצפון אירופה יש את השכיחות הגבוהה ביותר של טרשת נפוצה בעולם. מחקר חדש מצא כי הגנים המגבירים באופן משמעותי את הסיכון של אדם ללקות בטרשת נפוצה (MS) הוכנסו לצפון מערב אירופה לפני כ-5,000 שנה על ידי רועי צאן ובקר שהיגרו ממזרח.
על ידי ניתוח ה-DNA של עצמות ושיניים אנושיות קדומות שנמצאו במקומות מתועדים ברחבי אירואסיה, חוקרים עקבו אחר ההתפשטות הגיאוגרפית של טרשת נפוצה ממקורותיה על הסטפה הפונטית (אזור המשתרע על חלקים ממה שהם כיום אוקראינה, דרום-מערב רוסיה ומערב קזחסטן אזור).
הם גילו שהווריאציות הגנטיות הקשורות לסיכון לפתח טרשת נפוצה 'נסעו' עם אנשי יאמניה – רועי בעלי חיים שהיגרו מעל הסטפה הפונטית אל צפון מערב אירופה.
וריאנטים גנטיים אלה סיפקו יתרון הישרדותי לאנשי יאמניה, ככל הנראה על ידי הגנה עליהם מפני הידבקויות מהכבשים והבקר שלהם. אבל הם גם הגבירו את הסיכון לפתח טרשת נפוצה.
"זה בטח היה יתרון מובהק לאנשי יאמניה לשאת את הגנים הסיכון לטרשת נפוצה, גם לאחר שהגיעו לאירופה, למרות העובדה שהגנים הללו הגבירו ללא ספק את הסיכון שלהם לפתח טרשת נפוצה", אמרה פרופסור אסקה וילרסלב, במשותף באוניברסיטאות של קיימברידג' וקופנהגן ועמית ממכללת סנט ג'ון, מומחה בניתוח DNA עתיק ומנהל הפרויקט.
הוא הוסיף: "תוצאות אלו משנות את השקפתנו על הגורמים לטרשת נפוצה ויש להן השלכות על אופן הטיפול בה".
גיל הדגימות נע בין התקופה המזוליתית והנאוליתית דרך תקופת הברונזה, תקופת הברזל והתקופה הוויקינגית ועד לימי הביניים. הגנום העתיק ביותר במערך הנתונים הוא מאדם שחי לפני כ-34,000 שנים.
הממצאים מספקים הסבר ל'שיפוע צפון-דרום', שבו יש בערך פי שניים יותר מקרים של טרשת נפוצה מודרנית בצפון אירופה מאשר בדרום אירופה, שהייתה זה מכבר בגדר תעלומה לחוקרים.
מנקודת מבט גנטית, אנשים יאמניה נחשבים לאבות הקדמונים של התושבים כיום של רוב צפון מערב אירופה. השפעתם הגנטית על אוכלוסיית דרום אירופה כיום חלשה הרבה יותר.
מחקרים קודמים זיהו 233 וריאנטים גנטיים המגבירים את הסיכון לפתח טרשת נפוצה. גרסאות אלו, המושפעות גם מגורמים סביבתיים ואורח חיים, מגדילות את הסיכון למחלה בכ-30 אחוז. המחקר החדש מצא שפרופיל הסיכון הגנטי המודרני הזה לטרשת נפוצה קיים גם בעצמות ובשיניים בנות אלפי שנים.
"התוצאות הללו הדהימו את כולנו. הן מספקות קפיצת מדרגה עצומה בהבנתנו את האבולוציה של טרשת נפוצה ומחלות אוטואימוניות אחרות. המראה כיצד אורח החיים של אבותינו השפיע על הסיכון למחלות מודרניות רק מדגיש עד כמה אנחנו מקבלים את מערכות החיסון העתיקות ב- עולם מודרני", אמר ד"ר וויליאם בארי, פוסט דוקטורט במחלקה לזואולוגיה של אוניברסיטת קיימברידג' ומחבר שותף של המאמר.
טרשת נפוצה היא מחלה נוירודגנרטיבית שבה מערכת החיסון של הגוף תוקפת בטעות את ה'בידוד' המקיף את סיבי העצבים של המוח וחוט השדרה. זה גורם להתלקחויות סימפטומים, המכונה הישנות, כמו גם ניוון לטווח ארוך יותר, המכונה התקדמות.
פרופסור לארס פוגר, מחבר שותף של פרופסור למחקר טרשת נפוצה ורופא יועץ בבית החולים ג'ון רדקליף, אוניברסיטת אוקספורד, אמר: "זה אומר שאנחנו יכולים עכשיו להבין ולבקש לטפל בטרשת נפוצה עבור מה שהיא בעצם: תוצאה של מחלה גנטית. הסתגלות לתנאים סביבתיים מסוימים שהתרחשו עוד בפרה-היסטוריה שלנו."
פרופסור אסטריד איברסן, מחברת שותפה נוספת שבסיסה באוניברסיטת אוקספורד, אמרה: "אנו מנהלים חיים שונים מאוד מאלו של אבותינו מבחינת היגיינה, תזונה ואפשרויות טיפול רפואי, וזה בשילוב עם ההיסטוריה האבולוציונית שלנו פירושו שאנו עשויים להיות רגישים יותר למחלות מסוימות מאשר אבותינו היו, כולל מחלות אוטואימוניות כמו טרשת נפוצה."
הממצאים החדשים התאפשרו על ידי ניתוח נתונים המוחזקים במאגר גנים ייחודי של DNA עתיק שנוצר על ידי חוקרים בחמש השנים האחרונות במימון מקרן לונדבק.
זהו בנק הגנים הראשון מסוגו בעולם. זה כבר איפשר תובנות חדשות מרתקות על תחומים, החל מהגירות אנושיות קדומות ועד לפרופילי סיכון שנקבעו גנטית להתפתחות הפרעות מוחיות.
על ידי ניתוח העצמות והשיניים של כמעט 5,000 בני אדם קדומים, המוחזקים באוספים של מוזיאונים ברחבי אירופה ומערב אסיה, החוקרים יצרו פרופילי DNA החל מהתקופה המזוליתית והנאוליתית דרך תקופת הברונזה, תקופת הברזל והתקופה הוויקינגית ועד לימי הביניים. הם השוו את נתוני ה-DNA העתיקים ל-DNA המודרני מ-400,000 אנשים שחיים בבריטניה, שנערך בביובנק הבריטי.
"יצירת בנק גנים של דנ"א עתיק מתושבי העבר האנושיים של אירואסיה היה פרויקט אדיר, שכלל שיתוף פעולה עם מוזיאונים ברחבי האזור", אמר וילרסלב.
הוא הוסיף: "הוכחנו שמאגר הגנים שלנו פועל ככלי מדויק שיכול לתת לנו תובנות חדשות לגבי מחלות אנושיות, בשילוב עם ניתוחים של נתוני DNA אנושיים של ימינו ותשומות מכמה תחומי מחקר אחרים. זה כשלעצמו הוא מדהים, ואין ספק שיש לו יישומים רבים מעבר למחקר טרשת נפוצה."
הצוות מתכנן כעת לחקור מצבים נוירולוגיים אחרים, כולל מחלות פרקינסון ואלצהיימר, והפרעות פסיכיאטריות, כולל ADHD וסכיזופרניה.
הם קיבלו בקשות מחוקרי מחלות ברחבי העולם לגישה לפרופילי ה-DNA העתיקים, ובסופו של דבר שואפים להפוך את בנק הגנים לגישה פתוחה.
המחקר מומן על ידי מענק של 8 מיליון אירו מקרן Lundbeck ונערך במרכז הגיאוגנטיקה של קרן Lundbeck באוניברסיטת קופנהגן.
Jan Egebjerg, מנהל המחקר בקרן לונדבק, אמר: "הרציונל להענקת מענק מחקר כה גדול לפרויקט זה, כפי שעשתה קרן לונדבק עוד ב-2018, היה שאם הכל יסתדר, זה יהווה אמצעי פורץ דרך. של השגת הבנה מעמיקה יותר של האופן שבו התפתחה הארכיטקטורה הגנטית שבבסיס הפרעות מוחיות לאורך זמן. והפרעות מוחיות הן אזור המיקוד הספציפי שלנו".
