Svante Pääbo lyfte fram neandertalarna i oss
När Svante Pääbo berättade om neandertalarnas betydelse lyssnade människorna i Aula Medica noga. Nobelpristagaren i fysiologi eller medicin förklarade bland annat att vi bär på deras gener och att de kan ha varit känsligare än vi tror.
Redan ett par timmar innan Svante Pääbos Nobelföreläsning skulle börja väntade en lång kö av människor i den bitande kylan utanför Aula Medica på Karolinska Institutets campus i Solna.
– Jag tror att det här forskningsområdet, nämligen människans evolution, är av ovanligt stort allmänintresse, inledde Gunilla Karlsson Hedestam, professor i vaccinimmunologi och medlem i Nobelförsamlingen vid Karolinska Institutet, när alla väl hade bänkat sig inne i värmen.
Hon lyfte hur Svante Pääbos mångfald av intressen och studier, exempelvis inom ryska och egyptologi, skapade förutsättningarna för hans senare upptäckter. Däribland kartläggningen av neandertalarnas DNA och upptäckten av en ny människoart – denisovanerna.
– Det har gett oss en helt ny referenspunkt för att förstå vår egen evolution, sammanfattade hon.
Det intressanta med neandertalare
Svante Pääbo tackade för den vänliga introduktionen och för Nobelpriset. Sedan backade han bandet många miljoner år.
De första mänskliga varelserna uppstod i Afrika och spred sig till Asien och Europa för runt två miljoner år sedan. Men den moderna människan – alltså de varelser vars skelett liknar vårt och som är förfäder till dagens människor – dök upp i Afrika långt senare. De började vandra ut i resten av världen för mindre än hundra tusen år sedan, och de var inte ensamma. I västra Eurasien mötte de neandertalare. I östra Eurasien mötte de andra former av hominider som nu är utdöda och som vi vet mindre om.
Kort efter att den moderna människan dök upp på scenen försvann även neandertalarna. Det är ganska nyligen, konstaterade Svante Pääbo, för ungefär 1 400 generationer sedan var de fortfarande här.
– Vår forskargrupp har varit besatt av neandertalare de senaste tjugo åren, sa han och berättade varför.
– De är våra närmsta evolutionära släktingar och man kan säga att de definierar dagens människor som grupp. Jag är väldigt intresserad av vad som gör oss genetiskt och biologiskt unika, och vi borde jämföra oss med dem, sa Svante Pääbo.
Tidiga försök och metodutveckling
De första försöken att tyda uråldrigt DNA gjorde Svante Pääbo på 1980-talet under sin doktorandtid vid Uppsala universitet, när han utan sin handledares vetskap analyserade DNA från mumier.
Han berättade hur han fick fram mänskligt DNA och publicerade sina resultat. Men det visade sig snart att att det inte var så lätt som han hade trott, sa han och visade en överkryssad bild av den vetenskapliga artikeln.
– DNA-sekvenserna kom inte från en mumie. De kom troligen från någon kurator på ett museum, eller från mig själv eller någon annan.
Uråldrigt DNA finns endast i små mängder och är både fragmenterat och kemiskt förändrat, vilket gör det mycket känsligt för kontanimering. Under de kommande åren jobbade Svante Pääbo och hans kollegor för att överkomma svårigheterna.
– Mycket av arbetet gjordes i andra utdöda djurarter, som jättesengångare, för att lättare kunna få syn på föroreningar av mänskligt DNA, sa Svante Pääbo.
Efter många förhandlingar fick Svante Pääbo i början av 1990-talet tillgång till prover från urtypen för alla neandertalare, den som hittades 1856 i Neandertal i Tyskland. Forskargruppen lyckades med stor möda sekvensera mitokondriens DNA och kunde sedan jämföra det med modernt mänskligt DNA.
Släktskapet med neandertalarna
En fråga var om moderna människor och neandertalare i något skede hade fått barn med varandra. Gensekvensen från mitokondrierna talade inte för att någon blandning skett, men det avgjorde inte frågan.
– Vi visste att vi skulle behöva analysera cellkärnans DNA för att få hela historien, sa Svante Pääbo.
Målet kom inom räckhåll bland annat tack vare nya tekniska förutsättningar för DNA-sekvensering som utvecklades i början av 2000-talet. År 2010 hade han lyckats kartlägga runt 50 procent av en neandertalares hela DNA. När det jämfördes med moderna människors DNA, visade det sig att det i större utsträckning matchade DNA från européer och asiater än från afrikaner.
– Var man än tittar, utanför Afrika söder om Sahara, finns ökade likheter med neandertalarnas DNA, sa Svante Pääbo.
Bilden blev nu att den moderna människan träffade på och beblandade sig med neandertalarna tidigt efter att de lämnade Afrika, kanske i mellanöstern, och tog med sig det genetiska bidraget till resten av världen, förklarade Svante Pääbo.
Upptäckten av denisovanerna
I jakt på ännu bättre neandertalar-DNA analyserade Svante Pääbo ett benfragment från Denisovagrottan i Sibirien, som arkeologerna trodde hade mänskligt ursprung.
– Vi blev väldigt överraskade när vi såg att DNA:t inte kom från en neandertalare, och inte heller från en modern människa. Det var något annat, sa Svante Pääbo.
Den tidigare okända människoarten fick namnet denisovaner. Även denna grupp har bidragit till nu levande människors DNA, särskilt i Oceanien där 5-6 procent av människors DNA kommer från dem.
– Vi tror att de första människorna vandrade ut ur Afrika och utvecklades till neandertalare i västra Eurasien och till denisovaner i östra Eurasien, sammanfattade Svante Pääbo.
Arvet från utdöda släktingar
Idag forskar Svante Pääbo bland annat i samarbete med Hugo Zeberg, forskare vid Karolinska Institutet. Tillsammans har de hittat exempel på hur det genetiska arvet från våra utdöda släktingar påverkar vår hälsa idag.
En av upptäckterna visade att en del moderna människor bär på en neandertalar-genvariant som gör dom mer känsliga för smärta.
– Det är som om de vore åtta år äldre, när det kommer till hur mycket smärta de upplever i sina liv, sa Svante Pääbo.
Det går inte att säkert säga om neandertalarna upplevde mer smärta, men det är inte omöjligt med tanke på att de hade två kopior av genvarianten till skillnad från de moderna människorna som på sin höjd har en.
– Vi kanske måste omvärdera bilden av neandertalarna som brutala och okänsliga, sa Svante Pääbo.
En annan upptäckt rör en neandertalarvariant av progesteronreceptorn som också finns hos en del moderna människor. Varianten är kopplad till för tidig födsel, men skyddar samtidigt mot missfall. Totalt sett ökar den chansen att föda levande barn.
En tredje upptäckt gjordes efter att Hugo Zeberg tillsammans med andra forskare identifierade genetiska riskfaktorer för att bli svårt sjuk i covid-19.
– Vi blev chockade när vi upptäckte att en av de genetiska riskfaktorerna var nära relaterad till neandertalargenomet, sa Svante Pääbo.
Bland personer som blev inlagda på sjukhus med covid-19 under 2020 hade bärare av neandertalarvarianten fördubblad risk att dö. Totalt sett har genvarianten, som är mycket vanligare i Sydostasien än i Europa, förknippats med minst en miljon dödsfall. Samtidigt har den visat sig minska risken för att smittas av hiv.
– Det här visar att genetiska varianter har flera olika effekter. De är som dubbeleggade svärd, sa Svante Pääbo.
Jakten på det unikt mänskliga
Till sist berättade han om jakten på de genetiska förändringar som är unika för människan.
Neandertalarna och denisovanerna existerade i hundratusentals år men de var troligen aldrig fler än 200 000 individer. Den moderna människan, å andra sidan, utvecklade olika typer av teknologi och konst, växte snabbt i antal och spred sig till världens alla hörn.
– En del av beredskapen för att absorbera och utveckla kultur och teknologi kan finnas gömd i de här genetiska förändringarna, sa Svante Pääbo och visade en lista över unikt mänskliga genförändringar vars funktioner forskarna nu kan studera.
Bilder från föreläsningen
