Nobelprisade Svante Pääbo visar oss vårt ursprung
Varifrån kommer vi? Och vilka är vi? Tack vare Svante Pääbo, 2022 års Nobelpristagare i fysiologi eller medicin, vet vi mer om vad som gör oss unikt mänskliga. Men också om det genetiska arvet från våra utdöda närmaste släktingar.
– Han var överväldigad och otroligt glad och frågade om han får berätta för sin fru, säger Thomas Perlmann, sekreterare i både Nobelförsamlingen och Nobelkommittén vid Karolinska Institutet som nådde Svante Pääbo i sitt hem i Leipzig strax innan priset offentliggjordes. Där ligger också Max Planckinstitutet för evolutionär antropologi som han grundade 1999.
Svante Pääbo har utvecklat en metod för att analysera uråldrigt DNA och har med hjälp av sin teknik gjort flera upptäckter: Han har kartlagt neandertalarnas arvsmassa, upptäckt en utdöd människoform och bevisat att korsningar skett mellan homo sapiens och våra utdöda släktingar neandertalare och denisovaner.
– Arkeologin och paleontologin är viktiga för att studera frågor om människans ursprung. Men tack vare Svante Pääbo kan vi idag också få svar med genetisk upplösning, säger Juleen Zierath, professor i klinisk integrativ fysiologi och medlem i Nobelkommittén vid Karolinska Institutet.
Tidigt intresse för uråldrigt DNA
Hon förklarar att intresset för att lära sig att analysera uråldrigt DNA fanns tidigt hos Svante Pääbo. Doktorandstudierna om immunsystemet vid Uppsala universitet kombinerade han med ett hemligt sidoprojekt där han isolerade DNA från mumier.
– Han måste ha insett att det inte kommer att bli lätt, förklarar Juleen Zierath och räknar upp några av de svårigheter som hopade sig. Gammalt DNA kan vara fragmenterat och kemiskt modifierat. Proverna kan vara förorenade med DNA från mikroorganismer och från nutida människor. Många andra hade nog gett upp, men Svante Pääbo hade ett genuint intresse, var nyfiken, envis och väldigt rigorös, förklarar hon.
Kartlade arvsmassan från neandertalare
Han fortsatte i början av 1990-talet, som nybliven professor vid Münchens universitet, med att lösa den till synes omöjliga uppgiften. Först riktade han in sig på det DNA som finns i mitokondrien, en del av cellen som innehåller egen arvsmassa. Eftersom DNA:t där finns i många kopior ökar chansen att lyckas. Ur en 40 000 år gammal benbit lyckades han till slut få fram den första gensekvensen från en neandertalare.
– Han jämförde det sedan med DNA från människor och schimpanser, och kunde visa att neandertalar-DNA:t är unikt, säger Juleen Zierath.
Nästa utmaning var att analysera neandertalares DNA från cellkärnan, där den större delen av den genetiska informationen finns. Det lyckades hans forskargrupp vid Max Planckinstitutet för evolutionär antropologi med år 2010, då de publicerade en fullständig gensekvens från neandertalare.
Jämförande analyser visade att den senaste gemensamma föregångaren till neandertalare och nutida människor levde för ungefär 800 000 år sedan. Forskningen visade också att neandertalare och homo sapiens fick barn med varandra under de tiotusentals år då de var samtida.
Upptäckte en ny art
Ur ett litet benfragment från Denisova-grottan i Sibirien fick Svante Pääbo fram arvsmassa som tillhörde en okänd hominidart som fick namnet denisova. Det stod också klart att korsningar skett även mellan homo sapiens och denisova. Nutida människor i vissa områden bär på upp till sex procent denisova-DNA.
Neandertalarna och denisova dog ut av oklara orsaker, men vi vet, tack vare Svante Pääbos forskning, att nutida människor bär på några av deras gener. Forskningen har också lett till att gener som är unika för oss människor har kunnat identifierats. Listan är inte särskilt lång – det handlar om ungefär 100 proteinkodade gener.
– Genom att studera dem i cell- och djurstudier kan vi lära oss om deras funktion. Det är fascinerande kunskap som också kan vara medicinskt användbar, säger Juleen Zierath.
En del av generna från våra utdöda släktingar påverkar immunförsvaret vid infektioner. En genvariant, som är vanlig i Tibet och troligen kommer från denisovanerna, skyddar mot effekter av syrebrist vid hög höjd.
Förklarar vad som gör oss unika
Några av generna har Svante Pääbo på senare år studerat i samarbete med Hugo Zeberg, forskare vid Karolinska Institutet. Deras studier har bland annat visat att fertilitet, smärttröskel, samt risken att bli svårt sjuk i covid-19 kan påverkas av gener från neandertalare som en del av oss bär på.
Juleen Zierath menar att Svante Pääbos forskning kan hjälpa till att förklara vad som gör oss unikt mänskliga.
– Neandertalarna levde i små grupper, utövade viss konst och hade redskap som inte förändrades mycket under de hundratusentals år de levde i Europa. Vi å andra sidan, utvecklade bildkonst och förbättrade ständigt våra verktyg. Vi blev upptäckare och resenärer som färdades över vatten. En stor del av de här skillnaderna förklaras troligen av genetik, säger Juleen Zierath.
Juleen Zierath tror att de flesta kan hålla med om att Svante Pääbos forskning är fascinerande. Nu ser hon fram emot hans Nobelföreläsning i december.
– Vem är inte intresserad av vår bakgrund, var vi kommer ifrån? Jag tror det kommer bli fantastiskt, säger Juleen Zierath.
Kopplingar till Sverige och KI
Svante Pääbo föddes 1955 i Stockholm. Han doktorerade 1986 vid Uppsala universitet och genomförde därefter postdoktoral utbildning vid Zürich universitet och senare vid University of California, Berkeley. Han blev utnämnd till professor vid Münchens universitet 1990. 1999 grundade Pääbo Max Planckinstitutet för evolutionär antropologi, Leipzig, där han fortfarande är aktiv. Sedan 2020 är han även verksam som adjungerad professor vid Okinawa Institute of Science and Technology, Japan.
Svante Pääbo är son till Karolinska Institutets förre rektor Sune Bergström som tilldelades 1982 års Nobelpris i fysiologi eller medicin. Svante Pääbo är hedersdoktor vid Karolinska Institutet.