Antiguos denisovanos, como esta reconstrucción a partir de un posible cráneo de unos 146.000 años de antigüedad hallado en Harbin, China, proporcionaron variantes genéticas relacionadas con el sistema inmunitario de los primeros pobladores de Papúa Nueva Guinea. JOHN BAVARO FINE ART / SCIENCE SOURCE

Cuando los humanos modernos emigraron por primera vez de África a las islas tropicales del suroeste del Pacífico, se encontraron con personas desconocidas y nuevos patógenos. Pero sus sistemas inmunológicos pudieron haber aprendido algunos trucos de supervivencia cuando se aparearon con los lugareños: los misteriosos denisovanos les dieron variantes genéticas inmunológicas que podrían haber protegido a la descendencia de los recién llegados de las enfermedades locales. Algunas de estas variantes aún persisten en los genomas de las personas que viven hoy en día en Papúa Nueva Guinea, según un nuevo estudio publicado en Plos Genetics.

Los investigadores saben desde hace una década que los habitantes de Papúa Nueva Guinea y otras partes de Melanesia, una subregión del océano Pacífico sudoccidental, heredaron hasta el 5 % de su ADN de los denisovanos, antiguos humanos estrechamente emparentados con los neandertales que llegaron a Asia hace unos 200.000 años. Los científicos asumen que esas variantes beneficiaron a las personas en el pasado, tal vez al ayudar a los humanos modernos a protegerse mejor de las enfermedades locales, pero también se preguntan cómo ese ADN podría estar alterando la forma en que las personas se ven, actúan y se sienten en la actualidad. Sin embargo, ha sido difícil detectar la función del ADN neandertal y denisovano en melanesios, dado que los científicos han analizado muy pocos datos genéticos de humanos vivos en Papúa Nueva Guinea y otras partes de Melanesia.

El nuevo estudio supera ese problema mediante el uso de datos genéticos de 56 individuos de Papúa Nueva Guinea que fueron analizados recientemente para otro artículo como parte del 'Proyecto de Diversidad del Genoma de Indonesia'. Los investigadores, en su mayoría de Australia y Nueva Guinea, compararon esos genomas con los de los denisovanos procedentes de la cueva Denisova, en Siberia, así como con los neandertales. Descubrieron que los papúes habían heredado frecuencias inusualmente altas de 82.000 variantes genéticas conocidas como polimorfismos de un solo nucleótido, que surgen de las diferencias de una sola base o letra en el código genético de los denisovanos.

Foto: Poblado en Papúa Nueva Guinea.

Luego, el equipo buscó esas variantes en una base de datos que vincula los genes con varias funciones en diferentes tejidos en humanos. Se centraron en las variantes genéticas relacionadas con el sistema inmunitario que podrían, por ejemplo, promover o mejorar la producción de proteínas de un gen cercano, o apagar o amortiguar su función. Estos ajustes pueden ayudar a optimizar un sistema inmunológico ante patógenos específicos del entorno. Del mismo modo, una respuesta inmune demasiado fuerte puede ser tan mortal como la infección misma.

En los papúes, los científicos encontraron muchas variantes denisovanas que estaban ubicadas cerca de genes que se sabe que afectan a las respuestas inmunes humanas ante los virus y otros patógenos, como la gripe y la chikunguña. Luego, probaron la función de ocho variantes genéticas denisovanas asociadas con la expresión de proteínas producidas por dos genes en particular, OAS2 y OAS3, "linfoblastoides": cultivos celulares de linfocitos B, un tipo de glóbulo blanco que hace que tales anticuerpos sean críticos en la respuesta inmune del cuerpo. Estos cultivos celulares fueron recolectados entre los papúes por el coautor del estudio, Christopher Kinipi, médico papúe y director de los Servicios de Salud de la Universidad de Papúa Nueva Guinea.

Dos de las variantes genéticas de los denisovanos encontradas en esas líneas celulares entre los papúes reducían la transcripción o producción de proteínas que regulan las citocinas, parte de la defensa del sistema inmunitario contra las infecciones, menguando las posibles inflamaciones que provocan. Esta respuesta inflamatoria moderada pudo haber ayudado a los papúes a sobrellevar una oleada de nuevas infecciones que habrían encontrado en la región.

"Uno de los puntos fuertes del estudio es que probaron las variantes genéticas de los denisovanos en líneas celulares de las gentes de Papúa analizadas, las cuales que son esencialmente originarias del entorno celular en el que evolucionaron", dice la genetista funcional Francesca Luca (derecha), de la Universidad Estatal de Wayne, la cual no formó parte del estudio de investigación.

Una persona sostiene en su mano la falange fósil del dedo meñique hallada en la cueva de Denisova (Rusia) y a partir de la cual se logró secuenciar el el genoma de los denisovanos. MAX PLANCK INSTITUTE.

En conjunto, estos experimentos sugieren que "esas variantes genéticas de los denisovanos podrían estar ajustando la respuesta inmune para optimizarla en su entorno", dice la genetista Irene Gallego Romero (izquierda), de la Universidad de Melbourne, y autora principal del nuevo estudio publicado en Plos Genetics. "En los trópicos, donde las personas tienen una gran cantidad de enfermedades infecciosas, es posible que se desee atenuar un poco la respuesta inmune y no exagerarla".

Estos hallazgos encajan con trabajos anteriores sobre el papel de las variantes neandertales en los europeos actuales. "Los estudios del ADN de neandertales y denisovanos en diferentes poblaciones muestran cómo el apareamiento con humanos arcaicos, adaptados a sus regiones desde hacía mucho tiempo, proporcionó una forma rápida para que los humanos modernos migrantes recogieran sus genes beneficiosos", dice la bióloga computacional Janet Kelso (derecha), del Instituto Max Planck de Antropología Evolutiva.

Las secuencias del genoma de la isla del sudeste asiático DE Papúa Nueva Guinea sugieren dos linajes de denisovanos independientes, distintos de los denisovanos de Altai (Siberia), que han contribuido a los genomas de los papúes modernos, con un grupo potencialmente presente al este de la Línea Wallace y, por lo tanto, capaz de cruzar barreras geográficas. Crédito de la imagen: Jacobs et al , doi: 10.1016/j.cell.2019.02.035.

El estudio muestra que "este tipo de intercambio de genes fue un mecanismo importante que demuestra cómo los humanos pudieron adaptase rápidamente a los nuevos desafíos, específicamente ante los patógenos", dice el genetista Luis Barreiro  (izquierda), de la Universidad de Chicago.

Sin embargo, dice, le gustaría ver trabajos futuros que prueben realmente que las variantes genéticas de los denisovanos proporcionaron a los papúes una mejor oportunidad para evitar o sobrevivir a enfermedades específicas.

En general, este estudio muestra que "los apareamientos que tuvieron lugar hace decenas de miles de años todavía influyen en la biología de los individuos contemporáneos", dice el genetista de poblaciones, Joshua Akey  (izquierda), de la Universidad de Princeton.

"Si bien nuestro estudio es el primero en dilucidar la contribución del ADN de Denisovan dentro de la diversidad genética humana moderna, todavía hay preguntas interesantes que abordar. En particular, no está claro si las contribuciones generales de las variantes genéticas de denisovanos y neandertales difieren constantemente entre sí", concluye Irene Gallego en The Conversatión.

También es importante tener en cuenta que probamos variantes genéticas en células inmunitarias en condiciones de reposo. Esto significa que las mismas u otras variantes genéticas pueden tener diferentes efectos en el medio ambiente; esta será una pregunta de relieve en estudios futuros.

Fuente: science.org | theconversation.com | 8 de diciembre de 2022

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