Svante Pääbo, ganador del Premio Nobel de Medicina 2022

Al revelar diferencias genéticas que distinguen a todos los humanos vivos de las homínes extintas, sus descubrimientos proporcionan la base para explorar lo que nos hace humanos de forma única.

Redacción

A sus 67 años, el sueco Svante Pääbo ganó el Premio Nobel de Medicina 2022. Logró algo aparentemente imposible: secuenciar el genoma de los neandertales, un pariente extinto de los humanos actuales. También hizo el sensacional descubrimiento de una homínina previamente desconocida, Denisova.

Es importante destacar que Pääbo también descubrió que se había producido una transferencia de genes de estas homíninas ahora extintas al Homo sapiens después de la migración fuera de África hace unos 70.000 años. Este antiguo flujo de genes a los humanos actuales tiene relevancia fisiológica hoy en día, por ejemplo, afectando a cómo reacciona nuestro sistema inmunológico a las infecciones.

La investigación seminal de Pääbo dio lugar a una disciplina científica completamente nueva: la paleogenómica. Al revelar diferencias genéticas que distinguen a todos los humanos vivos de las homínes extintas, sus descubrimientos proporcionan la base para explorar lo que nos hace humanos de forma única.

¿De dónde venimos?

La cuestión de nuestro origen y lo que nos hace únicos ha involucrado a la humanidad desde la antigüedad. La paleontología y la arqueología son importantes para los estudios de la evolución humana. La investigación proporcionó evidencia de que el humano anatómicamente moderno, Homo sapiens, apareció por primera vez en África hace aproximadamente 300.000 años, mientras que nuestros parientes más cercanos conocidos, los neandertales, se desarrollaron fuera de África y poblaron Europa y Asia Occidental desde alrededor de 400.000 años hasta hace 30.000 años, momento en el que se extinguieron. Hace unos 70.000 años, grupos de Homo sapiens emigraron de África a Oriente Medio y, desde allí, se extendieron al resto del mundo. Por lo tanto, los Homo sapiens y los neandertales coexistieron en grandes partes de Eurasia durante decenas de miles de años. Pero, ¿qué sabemos sobre nuestra relación con los neandertales extintos? Las pistas podrían derivarse de la información genómica. A finales de la década de 1990, casi todo el genoma humano había sido secuenciado. Este fue un logro considerable, que permitió estudios posteriores de la relación genética entre diferentes poblaciones humanas. Sin embargo, los estudios de la relación entre los humanos actuales y los neandertales extintos requerirían la secuenciación del ADN genómico recuperado de especímenes arcaicos.

Una tarea aparentemente imposible

A principios de su carrera, Svante Pääbo quedó fascinado por la posibilidad de utilizar métodos genéticos modernos para estudiar el ADN de los neandertales. Sin embargo, pronto se dio cuenta de los desafíos técnicos extremos, porque con el tiempo el ADN se modifica químicamente y se degrada en fragmentos cortos. Después de miles de años, solo quedan trazas de ADN, y lo que queda está contaminado masivamente con ADN de bacterias y humanos contemporáneos (Figura 1). Como estudiante postdoctoral con Allan Wilson, un pionero en el campo de la biología evolutiva, Pääbo comenzó a desarrollar métodos para estudiar el ADN de los neandertales, un esfuerzo que duró varias décadas.

En 1990, Pääbo fue reclutado en la Universidad de Múnich, donde, como profesor recién nombrado, continuó su trabajo sobre el ADN arcaico. Decidió analizar el ADN de las mitocondrias neandertales, orgánulos en células que contienen su propio ADN. El genoma mitocondrial es pequeño y contiene solo una fracción de la información genética de la célula, pero está presente en miles de copias, lo que aumenta las posibilidades de éxito. Con sus métodos refinados, Pääbo logró secuenciar una región de ADN mitocondrial a partir de un trozo de hueso de 40.000 años de antigüedad. Por lo tanto, por primera vez, tuvimos acceso a una secuencia de un pariente extinto. Las comparaciones con humanos y chimpancés contemporáneos demostraron que los neandertales eran genéticamente distintos.

Secuenciación del genoma neandertal

Como los análisis del pequeño genoma mitocondrial solo daban información limitada, Pääbo ahora asumió el enorme desafío de secuenciar el genoma nuclear de Neandertal. En ese momento, se le ofreció la oportunidad de establecer un Instituto Max Planck en Leipzig, Alemania. En el nuevo Instituto, Pääbo y su equipo mejoraron constantemente los métodos para aislar y analizar el ADN de los restos óseos arcaicos. El equipo de investigación explotó los nuevos desarrollos técnicos, lo que hizo que la secuenciación del ADN fuera altamente eficiente. Pääbo también contrató a varios colaboradores críticos con experiencia en genética de poblaciones y análisis de secuencias avanzados. Sus esfuerzos tuvieron éxito. Pääbo logró lo aparentemente imposible y pudo publicar la primera secuencia del genoma de Neandertal en 2010. Los análisis comparativos demostraron que el antepasado común más reciente de los neandertales y el Homo sapiens vivió hace unos 800.000 años.

En 1990, Pääbo fue reclutado en la Universidad de Múnich, donde, como profesor recién nombrado, continuó su trabajo sobre el ADN arcaico. Decidió analizar el ADN de las mitocondrias neandertales, orgánulos en células que contienen su propio ADN. El genoma mitocondrial es pequeño y contiene solo una fracción de la información genética de la célula, pero está presente en miles de copias, lo que aumenta las posibilidades de éxito. Con sus métodos refinados, Pääbo logró secuenciar una región de ADN mitocondrial a partir de un trozo de hueso de 40.000 años de antigüedad. Por lo tanto, por primera vez, tuvimos acceso a una secuencia de un pariente extinto. Las comparaciones con humanos y chimpancés contemporáneos demostraron que los neandertales eran genéticamente distintos.

Secuenciación del genoma neandertal

Como los análisis del pequeño genoma mitocondrial solo daban información limitada, Pääbo ahora asumió el enorme desafío de secuenciar el genoma nuclear de Neandertal. En ese momento, se le ofreció la oportunidad de establecer un Instituto Max Planck en Leipzig, Alemania. En el nuevo Instituto, Pääbo y su equipo mejoraron constantemente los métodos para aislar y analizar el ADN de los restos óseos arcaicos. El equipo de investigación explotó los nuevos desarrollos técnicos, lo que hizo que la secuenciación del ADN fuera altamente eficiente. Pääbo también contrató a varios colaboradores críticos con experiencia en genética de poblaciones y análisis de secuencias avanzados. Sus esfuerzos tuvieron éxito. Pääbo logró lo aparentemente imposible y pudo publicar la primera secuencia del genoma de Neandertal en 2010. Los análisis comparativos demostraron que el antepasado común más reciente de los neandertales y el Homo sapiens vivió hace unos 800.000 años.