PALEOGENOMICA
Così le "migrazioni" degli uomini
primordiali condizionano la nostra salute
di Agnese Codignola
In Europa e in altre parti del mondo la predisposizione ad alcune malattie ha un gradiente geografico, cioè aumenta nelle zone più a nord, per poi diminuire via via che si va verso sud, e viceversa. Il caso forse più noto è quello della sclerosi multipla, che colpisce molto più duramente gli abitanti dei Paesi del Nord Europa rispetto a quelli dei Paesi mediterranei. Finora, sul perché di tali differenze, ci sono state spiegazioni di tipo adattativo, cioè associate alle modifiche indotte dal clima e dalle condizioni ambientali, mai, però, del tutto soddisfacenti, perché contraddette da elementi di segno contrario, emersi in vari studi. Si pensava, ad esempio, che l’incidenza maggiore dipendesse dalla minore esposizione al sole e dalla carenza di vitamina D che ne consegue. Tuttavia, somministrazioni di quest’ultima non sono mai state efficaci, e dati di altre aree nordiche hanno spesso contraddetto quanto ipotizzato.
Ora, almeno per quanto riguarda l’Europa, una spiegazione più che convincente arriva da uno dei più grandi sforzi di analisi genetica di resti antichi mai portati avanti, che ha impegnato per oltre dieci anni 175 ricercatori di tutto il mondo, sotto l’egida dei paleogenetisti del Lundbeck Foundation Geogenetics Centre dell’Università di Copenaghen, in Danimarca, e dell’Università di Cambridge, in Gran Bretagna, ed è culminato in quattro studi su aspetti diversi pubblicati in contemporanea sulla rivista scientifica Nature.
Il progetto, finanziato con otto milioni di euro dalla Lunbeck Foundation che, con l’occasione, negli ultimi cinque anni ha messo in piedi il più importante database al mondo di paleo-genomi, è stato realizzato analizzando il DNA di 317 uomini e donne di varie età, risalenti a epoche che andavano da 3.000 a 11.000 anni fa, presenti in alcuni musei, luoghi di ritrovamenti o in centri di ricerca di tutta Europa, e reso possibile grazie a una nuova, raffinata tecnica di indagine chiamata shotgun, che permette di sequenziare in modo piuttosto preciso anche tratti degradati del codice genetico.
Quindi, i dati dei circa 300 soggetti sono stati confrontati con quelli di altri 1.300 euroasiatici antichi sequenziati in altri studi, risalenti a un arco di tempo molto esteso, che andava da circa 34.000 a circa 250 anni fa. Nelle indagini sono state poi incluse le informazioni relative alle localizzazioni dei ritrovamenti, e i dati degli eventuali altri reperti (relativi alla dieta, ai pollini presenti nell’aria e ad altre circostanze).
Infine, quanto emerso è stato messo a confronto con i dati genetici di oltre 410.000 umani contemporanei che hanno depositato il proprio genoma nella UK Biobank, uno dei più importanti database genetici del mondo, che sta continuando a permettere studi un tempo impensabili grazie, appunto, alla grande quantità di dati genetici che ospita.
Nel primo studio, i ricercatori hanno delineato le tre ondate migratorie dalle quali hanno avuto origine le varianti genetiche, e cioè: la prima avvenuta circa 45.000 anni fa, che ha portato in Europa i cacciatori-raccoglitori dall’Asia; la seconda, che ha visto migrare dal Medio Oriente i primi coltivatori, circa 11.000 anni fa, e poi l’ultima, nella quale, 5.000 anni fa, gli allevatori di animali e pastori sono arrivati dalle steppe dell’Europa orientale e dell’Asia Occidentale (dalla zona chiamata delle steppe pontico-caspiche, che oggi appartiene a Ucraina, Kazhakistan e Russia). Inoltre, ciò che si è visto, ed è descritto in un altro lavoro della serie, è che queste popolazioni si sono mischiate con quelle residenti, e hanno occupato vaste zone, ma hanno comunque mantenuto una certa localizzazione: così, coloro che arrivavano dalle steppe russe sono rimasti più spesso in Nord Europa, mentre chi arrivava dal Medio Oriente si è più facilmente insediato nell’Europa del Sud.
Già questa distribuzione spiega la differenza nella predisposizione a certe malattie, derivante dal fatto che le caratteristiche genetiche arrivate con i popoli migranti sono rimaste nelle zone dove questi si sono insediati, ma i ricercatori sono andati molto più a fondo di così. In un altro degli studi, per esempio, hanno dimostrato che la Danimarca, forse per la sua particolare conformazione geografica, è andata incontro a due bruschi cambiamenti di popolazione, probabilmente perché i nuovi arrivati hanno fatto strage dei residenti.
In un altro lavoro ancora gli studiosi hanno fornito spiegazioni convincenti su un altro dei misteri che finora non ne avevano una: quello sulla presenza, nel genoma degli europei, del gene per l’enzima che serve per digerire il latte di mucca e simili (la lattasi), comparso prima che iniziasse la pratica della pastorizia. Non si è mai capito perché quell’enzima si fosse insediato nel DNA di persone che non allevavano pecore, o mucche, ma ora c’è una risposta. Secondo quanto scoperto, infatti, si tratterebbe di una mutazione intervenuta circa 6.000 anni fa, quando, per necessità, in seguito a una gravissima carestia, si passò da una dieta basata quasi solo sulla carne a una a base di vegetali e anche di latte e derivati, inizialmente dati ai neonati, per permettere la sopravvivenza della specie, e poi rimasta tra gli adulti, e perfetta quando il latte e i derivati, con la pratica della pastorizia e dell’allevamento, sono entrati a far parte stabilmente della dieta.
Inoltre, la provenienza dai pastori delle steppe spiega perché, in media, gli abitanti del Nord Europa siano più alti, e abbiano la carnagione più chiara: erano così anche i loro antenati, anche se per ora non si capisce esattamente quale vantaggio evolutivo abbia rappresentato l’altezza. Si ipotizza che, nelle steppe, essere più alti potesse assicurare una visuale più ampia su eventuali nemici in arrivo, o su prede da cacciare, ma ovviamente è molto difficile provare tale ipotesi.
Infine, se le popolazioni del Nord Europa sono colpite dalla sclerosi multipla il doppio rispetto a quelle mediterranee, queste ultime sono più inclini a sviluppare patologie psichiatriche quali il disturbo bipolare (predisposizione che arriva dai primi coltivatori), mentre quelle dell’attuale Europa dell’Est ad ammalarsi di Alzheimer (i cui geni arrivano dai cacciatori-raccoglitori asiatici) e diabete di tipo 2 (geni che arrivano dagli agricoltori mediorientali).
Ma i dati che hanno sorpreso di più, e che potrebbero avere ripercussioni nella gestione della malattia, sono quelli sulla sclerosi multipla, oggetto specifico di uno degli studi. I geni responsabili della predisposizione sarebbero infatti arrivati nell’Europa del Nord e dell’Est insieme agli allevatori di animali chiamati Yamnaya, circa 5.000 anni fa. Nei millenni precedenti, costoro avevano sviluppato un sistema immunitario particolarmente reattivo, per difendersi dalle infezioni veicolate dagli animali che avevano iniziato ad allevare e a portare sempre con sé, tra le quali alcune di quelle che, nei secoli successivi, causeranno le grandi pandemie come la peste. Questo ha consentito loro un grande successo evolutivo. Ma oggi, che non ce n’è alcun bisogno, quella iperreattività si può trasformare in autoimmunità, e provocare, nel caso della sclerosi multipla, la reazione dell’organismo contro la propria mielina (la sostanza che avvolge le fibre nervose), e la neurodegenerazione che ne consegue. E che il rischio maggiore arrivi ai nordeuropei direttamente dai loro antenati asiatici ha anche una conferma fondamentale. Studi degli anni scorsi avevano individuato 233 varianti genetiche associate a un aumento del rischio di sviluppare la malattia del 30%. Ebbene: tali varianti sono state ritrovate anche nei resti (soprattutto denti e ossa) antichi del Nord Europa, a riprova del fatto che sono arrivate fino a noi dai primi pastori.
Si tratta di un cambiamento molto importante nelle conoscenze della genetica della malattia: la predisposizione non dipende, come si è sempre ritenuto, da un’alterazione di qualche gene, ma da normali varianti genetiche giunte migliaia di anni fa, e rimaste nella popolazione. Se ciò è vero, hanno ricordato gli autori, deve cambiare il modo di pensare alla malattia, che passerebbe dall’essere una patologia a base genetica a una a base evolutiva, e, di conseguenza, quello di cercare rimedi e terapie.
Lo studio degli antichi genomi o paleogenetica, la cui importanza è stata riconosciuta a livello internazionale grazie all’assegnazione, nel 2022, del premio Nobel per la medicina e la fisiologia a Svante Pääbo, continua a fornire informazioni preziose sull’uomo moderno, anche grazie alle possibilità offerte dai nuovi metodi genetici e dall’aiuto nell’interpretazione dei dati fornito dai programmi specifici di intelligenza artificiale. Negli stessi giorni dei quattro studi di Nature, un’altra ricerca, uscita questa volta su un’altra rivista del gruppo Nature, Communications Biology, e condotta dai ricercatori dell’Università di Oxford, ha dato conto dei primi sei casi di malattie cromosomiche - legati al genere - mai identificati che, quindi, erano presenti anche nelle popolazioni più antiche. In passato erano già stati scoperti casi di persone che avevano qualche sindrome cromosomica, tra le quali un bambino con una trisomia 21, associata alla sindrome di Down, vissuto circa 5.000 anni fa. Ora i ricercatori hanno identificato la più antica donna con sindrome di Turner, cioè con un solo cromosoma X (di solito ce ne sono due), che provoca bassa statura e problemi di fertilità. La donna viveva in quello che è l’attuale Somerset inglese circa 2.500 anni fa, nell’età del ferro. Ma gli autori hanno anche identificato il primo caso di sindrome di Jacob, una malattia che colpisce gli uomini e che è causata dal fatto che, anziché avere un cromosoma X e uno Y, sono presenti un cromosoma X e due cromosomi Y; di solito, al contrario della Turner, dà un’altezza superiore alla media e vari problemi. In quel caso, il soggetto era vissuto circa 1.100 anni fa, nel primo Medio Evo. Infine, i ricercatori hanno anche descritto tre donne trovate in luoghi diversi, ma tutte con un cromosoma X in più, un’altra malattia cromosomica chiamata sindrome di Klinefelter, anch’essa contraddistinta da alta statura, spalle larghe e mammelle molto grandi.
Dal punto di vista socio-culturale, nulla fa pensare che queste persone, che avevano un aspetto inconsueto, fossero trattate oppure sepolte in modo diverso rispetto agli altri membri delle loro comunità. Nelle società antiche – hanno concluso gli autori – c’erano grande rispetto e familiarità con la diversità. Non sempre si può dire lo stesso delle società contemporanee.
Data ultimo aggiornamento 28 gennaio 2024
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