Ricerche

Ricostruzione di Otzi, l'uomo di ghiaccio, che si crede sia morto 5.300 anni fa. Il cadavere congelato è stato trovato nelle Alpi nel 1991, quasi perfettamente conservato e ha fornito molto materiale scientifico di studio. (Fonte: Museo Archeologico dell'Alto Adige, Bolzano)Se circa 5.300 anni fa una freccia nella schiena non avesse abbattuto Otzi, il leggendario uomo del ghiaccio, probabilmente sarebbe morto per un infarto. Come è scritto nel DNA dei suoi resti, scoperti in un ghiacciaio 26 anni fa, aveva una predisposizione per una malattia cardiovascolare.

I problemi cardiaci erano molto più comuni nei geni dei nostri antenati che nei nostri di oggi, secondo un nuovo studio dei genetisti dell'Istituto di Tecnologia della Georgia, che hanno confrontato in modo computazionale i fattori genetici di malattia negli esseri umani moderni con quelli delle persone nei millenni.

Nel complesso, le notizie emerse dallo studio sono buone. L'evoluzione nei secoli sembra aver eliminato le influenze genetiche che promuovono le malattie, mentre favoriscono le influenze protettive dalle malattie.

Evoluzione a scoppio ritardato

Ma per noi persone moderne, ci sono anche alcune cattive notizie. Quella tendenza generalmente sana potrebbe essersi invertita negli ultimi 500-1000 anni, il che significa che, ad eccezione dei disturbi cardiovascolari, i rischi di malattia riscontrati nei nostri geni possono essere in aumento. Per la salute mentale, i nostri supporti genetici sembrano particolarmente peggiori di quelli dei nostri antenati.

Anche se nei dati la tendenza positiva a lungo termine è molto chiara, è troppo presto per sapere se è valida l'impressione iniziale di un inversione di breve termine. Ulteriori ricerche in questo nuovo campo potrebbero smentirla.

"Questo potrebbe essere", ha detto l'autore senior Joe Lachance, assistente professore alla School of Biological Sciences del Georgia Tech. "Ma è ancora fonte di perplessità vedere un gran numero di genomi dei nostri antenati che sembravano considerevolmente più sani dei nostri. Non era affatto previsto".

Lachance, assieme all'ex assistente di postdottorato Ali Berens e alla laureanda Taylor Cooper, hanno pubblicato le loro scoperte sulla rivista Human Biology. Essi sperano che, comprendendo meglio la nostra storia evolutiva, i ricercatori un giorno potranno proiettare in avanti la salute genomica delle popolazioni umane, e forse le loro necessità mediche.

Un passato lontano tetro

Nonostante quella che potrebbe essere una tendenza recente sorprendentemente negativa, nei millenni i rischi genetici per la salute sembrano essere diminuiti, secondo le conclusioni principali dello studio. "Dovevamo aspettarcelo, perché le popolazioni più grandi sono in grado di eliminare meglio le varianti genetiche causa di malattie", ha dichiarato Lachance.

I ricercatori hanno scavato nelle registrazioni di DNA che coprono migliaia di anni di resti umani, insieme a quelli dei nostri cugini evolutivi lontani, come ad esempio i Neanderthal, per individuare punti genetici ("loci"), associati a malattie comuni. "Abbiamo esaminato malattie cardiache, problemi digestivi, salute dentale, disturbi muscolari, problemi psichiatrici e altri tratti", ha detto la Cooper.

Dopo essere riusciti a confrontare in modo computazionale 3.180 loci di malattia comuni tra antichi e umani moderni, i ricercatori hanno controllato le varianti genetiche ("alleli") associati alla probabilità di tali malattie o associati alla protezione da esse.

Nove millenni fa e prima di ciò, i fondamenti genetici delle malattie sembravano tetri. "Gli esseri umani allora, e neandertaliani e Denisovani (i nostri cugini evolutivi lontani) sembrano aver avuto più alleli che promuovevano le malattie di noi", ha detto Lachance. "Erano i rischi genetici per la malattia cardiovascolare ad essere particolarmente preoccupanti nel passato".

Genetica fatiscente della salute?

I risultati dello studio hanno dimostrato che, mentre passavano i millenni, le fondamenta genetiche generali della salute sono migliorate molto. È diminuita la frequenza degli alleli che promuovono le malattie, mentre gli alleli protettivi sono aumentati a un passo costante.

Ancora una volta, nei dati dello studio c'è quella fastidiosa impressione iniziale che da alcuni secoli le cose potrebbero essere andate storte. "Il nostro rischio genetico aveva una tendenza discendente, ma negli ultimi 500/1.000 anni sono cambiati i nostri stili di vita e gli ambienti", ha detto Lachance.

È solo una ipotesi, ma forse cibo, rifugio, abbigliamento e medicina migliori hanno reso gli esseri umani meno suscettibili agli alleli della malattia, per cui la loro presenza nel nostro DNA ha meno probabilità di ucciderci prima che li riproduciamo e li passiamo avanti.

Dati con grano salis

Inoltre, il miglioramento nei millenni dei fondamenti genetici della salute, visto nell'analisi di geni selezionati provenienti da 147 antenati, si manifesta in modo così chiaro che i ricercatori si sono dovuti chiedere se l'inversione del modello negli ultimi secoli, che sembra così incoerente con quella tendenza a lungo termine, non sia forse una coincidenza nell'insieme di dati iniziale. Gli scienziati vorrebbero analizzare più set di dati per sentirsi più sicuri circa l'inversione apparente.

"Vorremmo vedere più studi su campioni prelevati da esseri umani che vivevano da 400 anni fa ad adesso", ha detto la Cooper. Vorrebbero inoltre fare ulteriori ricerche sul posizionamento della salute genetica degli antichi rispetto agli umani moderni. "Possiamo sovrastimare la salute genetica degli ominidi precedenti (umani e cugini evolutivi, inclusi i neandertaliani), e potrebbe essere necessario spostare le stime dei rischi di malattia ereditaria per loro, il che significa che tutti avevano una salute molto peggiore di quanto pensiamo attualmente".

Fino ad allora, i ricercatori stanno prendendo l'apparente crollo nella base genetica della salute negli ultimi secoli con grano salis. Ma ciò non cambia l'osservazione principale. "La tendenza dimostra una chiara riduzione nel lungo termine di millenni dei rischi della salute genetica antica", ha dichiarato Berens, ex assistente di postdottorato. Visto nei grafici, accessibili on line, il miglioramento è ovvio.

Altri disturbi psichiatrici

Se sarà riconfermata la scoperta iniziale sull'inversione, ciò significa che le persone che vivevano nella finestra del tempo da 2.000 a 6.000 anni fa sembra avessero nel complesso un DNA meno incline a promuovere la malattia di oggi, in particolare per la salute mentale. Noi moderni abbiamo ereditato probabilità genetiche molto peggiori per la depressione, il disturbo bipolare e la schizofrenia.

Infatti, per la genetica della salute mentale, gli umani moderni nello studio perdono il confronto con gli antenati di tutti i tempi antichi. "Abbiamo esaminato meglio geneticamente, in media, la salute cardiovascolare e dentale", ha detto Lachance. "Ma a ogni intervallo di tempo che abbiamo esaminato, gli individui antichi sembravano più sani per i disturbi psichiatrici, e noi sembriamo andare peggio". Aggiungere a questo un potenziale maggiore per i mal di testa da emicrania.

E venne l'uomo del ghiaccio

Scavare nei dati ci porta ai profili individuali di salute genetica di antichi famosi come l'Altai Neanderthal, l'Homo di Denisova, e Ötzi, l'uomo del ghiaccio. Ötzi, come noi, era Homo sapiens.
Insieme al suo cuore a rischio, l'uomo del ghiaccio probabilmente lottava contro l'intolleranza al lattosio e le allergie. La propensione a queste è scritta anche nel suo DNA, ma anche la probabilità di muscoli vigorosi e lucidità mentale, rendendolo un cacciatore o un guerriero potenzialmente formidabile.

Con il suo arco, recuperato vicino al cadavere su un alto passo di montagna, Ötzi avrebbe potuto facilmente uccidere una preda o un nemico a 100 passi. Ma l'arco era incompiuto e senza corda, in una giornata fatale intorno al 3.300 AD, lasciando l'uomo del ghiaccio con poca difesa contro l'arciere nemico che puntava un'arteria vicino alla sua spalla sinistra.

L'uomo del ghiaccio probabilmente sanguinava a morte dopo pochi minuti. Alla fine, la neve lo ha sepolto, ed è rimasto congelato nel ghiaccio fino a quando un ghiacciaio estivo si è sciolto nel 1991, facendolo riaffiorare. Due escursionisti tedeschi sono incappati nel suo cadavere mummificato a settembre, su una cresta sopra la valle italiana Ötztal, vicino all'Austria, fatto che ha dato modo alla stampa di soprannominarlo 'Ötzi'.

DNA a brandelli

La condizione quasi perfetta dei suoi resti, compresi quelli genetici, si è dimostrata un tesoro per lo studio scientifico. Ma Ötzi è un'eccezione straordinaria. Di solito, degli ominidi antichi o anche solo di persone morte un secolo fa, tutto ciò che rimane sono ossa senza carne o secche o frammenti.

"I campioni di DNA antichi possono non contenere informazioni genomiche complete e ciò può limitare le possibilità di confronto, per cui dobbiamo contare su modelli matematici per tenere conto delle lacune", ha detto Berens.

Raccogliere e analizzare altri campioni di DNA dagli antichi richiede sforzi vigorosi da parte di ricercatori in tutte le discipline. Ma i dati addizionali danno agli scienziati un'idea migliore di dove provenivano le basi genetiche della salute umana e dove vanno per i nostri pronipoti.