Древняя ДНК прослеживает происхождение рассеянного склероза до миграций 5000-летней давности * Medikym

Исследователи создали крупнейший в мире банк генов древнего человека, проанализировав кости и зубы почти 5000 человек, которые жили в Западной Европе и Азии до 34 000 лет назад.

Секвенировав ДНК древнего человека и сравнив ее с современными образцами, международная группа экспертов нанесла на карту историческое распространение генов – и болезней – с течением времени по мере миграции населения.

«Поразительные» результаты были получены в четырех новаторских исследовательских статьях, опубликованных в том же номере Nature, и обеспечивают новое биологическое понимание изнуряющих заболеваний.

В экстраординарном исследовании участвовала большая международная команда под руководством профессора Эске Виллерслев из Университетов Кембриджа и Копенгагена, профессора Томаса Верге из Копенгагенского университета и профессора Расмуса Нильсена из Калифорнийского университета в Беркли, а также 175 исследователей со всего мира.

Новое исследование показало, что гены, которые значительно повышают риск развития у человека рассеянного склероза (РС), были завезены в северо-западную Европу около 5000 лет назад пастухами овец и крупного рогатого скота, мигрировавшими с востока. Фото предоставлено: SayoStudio

Ученые обнаружили:

Поразительные истоки нейродегенеративных заболеваний, включая рассеянный склероз
Почему северные европейцы сегодня выше, чем жители южной Европы
Как крупная миграция около 5000 лет назад привнесла гены риска в население северо-западной Европы, оставив в наследство более высокие показатели рассеянного склероза сегодня
В то время наличие гена MS было преимуществом, поскольку это защищало древних фермеров от заражения инфекционными заболеваниями от их овец и крупного рогатого скота
Гены, которые, как известно, повышают риск таких заболеваний, как болезнь Альцгеймера и диабет 2 типа, восходят к охотникам-собирателям
Ожидается, что будущий анализ позволит узнать больше о генетических маркерах аутизма, СДВГ, шизофрении, биполярного расстройства и депрессии

В Северной Европе самая высокая распространенность рассеянного склероза в мире. Новое исследование показало, что гены, которые значительно повышают риск развития у человека рассеянного склероза (РС), были завезены в северо-западную Европу около 5000 лет назад пастухами овец и крупного рогатого скота, мигрировавшими с востока.

Анализируя ДНК костей и зубов древнего человека, найденных в задокументированных местах по всей Евразии, исследователи проследили географическое распространение рассеянного склероза от его истоков в Понтийской степи (регион, охватывающий части территории нынешней Украины, Юго-Запада России и Западно-Казахстанской области).

Они обнаружили, что генетические варианты, связанные с риском развития рассеянного склероза, «путешествовали» с народом ямная — скотоводами, которые мигрировали через Понтийские степи в Северо-Западную Европу.

Эти генетические варианты обеспечили преимущество в выживании народу ямная, скорее всего, защищая их от заражения от своих овец и крупного рогатого скота. Но они также повышали риск развития рассеянного склероза.

«У народа ямная, должно быть, было явным преимуществом наличие генов риска рассеянного склероза даже после прибытия в Европу, несмотря на тот факт, что эти гены, несомненно, увеличивали риск развития рассеянного склероза», — сказал профессор Эске Виллерслев, совместно работающий в Университетах Кембриджа и Копенгагена и сотрудник Колледжа Святого Иоанна, эксперт по анализу древней ДНК и директор проекта.

Он добавил: «Эти результаты меняют наш взгляд на причины рассеянного склероза и имеют значение для методов его лечения».

Возраст образцов варьируется от мезолита и неолита до бронзового века, железного века и периода викингов до средневековья. Самый старый геном в наборе данных принадлежит человеку, жившему примерно 34 000 лет назад.

Полученные результаты дают объяснение «градиенту Север-Юг», при котором в северной Европе примерно в два раза больше современных случаев рассеянного склероза, чем в южной Европе, что долгое время было загадкой для исследователей.

С генетической точки зрения считается, что народ ямная является предками современных жителей большей части Северо-Западной Европы. Их генетическое влияние на сегодняшнее население южной Европы намного слабее.

Предыдущие исследования выявили 233 генетических варианта, повышающих риск развития рассеянного склероза. Эти варианты, на которые также влияют факторы окружающей среды и образа жизни, повышают риск заболевания примерно на 30 процентов. Новое исследование показало, что этот современный генетический профиль риска рассеянного склероза также присутствует в костях и зубах, которым тысячи лет.

«Эти результаты поразили нас всех. Они обеспечивают огромный скачок вперед в нашем понимании эволюции рассеянного склероза и других аутоиммунных заболеваний. Демонстрация того, как образ жизни наших предков влиял на современный риск заболевания, лишь подчеркивает, насколько мы являемся реципиентами древних иммунных систем в современном мире «, — сказал доктор Уильям Барри, постдок кафедры зоологии Кембриджского университета и соавтор статьи.

Рассеянный склероз — это нейродегенеративное заболевание, при котором иммунная система организма ошибочно атакует «изоляцию», окружающую нервные волокна головного и спинного мозга. Это вызывает вспышки симптомов, известные как рецидивы, а также более длительную дегенерацию, известную как прогрессирование.

Профессор Ларс Фуггер, соавтор исследования рассеянного склероза, профессор и врач-консультант больницы Джона Рэдклиффа Оксфордского университета, сказал: «Это означает, что теперь мы можем понимать и стремиться лечить рассеянный склероз таким, каким он является на самом деле: результатом генетической адаптации к определенным условиям окружающей среды, которая имела место еще в нашу доисторическую эпоху».

Профессор Астрид Иверсен, другой соавтор исследования из Оксфордского университета, сказала: «Сейчас мы ведем жизнь, сильно отличающуюся от жизни наших предков с точки зрения гигиены, диеты и вариантов медицинского лечения, и это в сочетании с нашей эволюционной историей означает, что мы можем быть более восприимчивы к определенным заболеваниям, чем были наши предки, включая аутоиммунные заболевания, такие как рассеянный склероз».

Геогенетический центр Фонда Лундбека – ресурс, лежащий в основе открытий

Новые выводы стали возможными благодаря анализу данных, хранящихся в уникальном генном банке древней ДНК, созданном исследователями за последние пять лет при финансовой поддержке Фонда Лундбека.

Это первый в мире банк генов такого рода. Он уже позволил по-новому взглянуть на области от древних миграций людей до генетически детерминированных профилей риска развития заболеваний головного мозга.

Проанализировав кости и зубы почти 5000 древних людей, хранящиеся в музейных коллекциях по всей Европе и Западной Азии, исследователи создали профили ДНК, охватывающие период от мезолита и неолита до бронзового века, железного века и периода викингов до средневековья. Они сравнили данные древней ДНК с современной ДНК 400 000 человек, живущих в Великобритании, хранящейся в Британском биобанке.

«Создание генного банка древней ДНК прошлых обитателей Евразии было колоссальным проектом, предполагающим сотрудничество с музеями по всему региону», — сказал Виллерслев.

Он добавил: «Мы продемонстрировали, что наш банк генов работает как точный инструмент, который может дать нам новое представление о заболеваниях человека в сочетании с анализом современных данных о ДНК человека и материалов из нескольких других областей исследований. Это само по себе удивительно, и нет сомнений, что у нее есть множество применений, помимо исследований рассеянного склероза.»

Теперь команда планирует исследовать другие неврологические заболевания, включая болезни Паркинсона и Альцгеймера, и психические расстройства, включая СДВГ и шизофрению.

Они получили запросы от исследователей болезней со всего мира о доступе к древним профилям ДНК и в конечном итоге намерены открыть доступ к банку генов.

Исследование финансировалось за счет гранта в размере 8 миллионов евро от Фонда Лундбека и проводилось в Центре геогенетики Фонда Лундбека при Копенгагенском университете.

Ян Эгебьерг, директор по исследованиям Фонда Лундбека, сказал: «Основанием для выделения такого крупного исследовательского гранта этому проекту, как это сделал Фонд Лундбека еще в 2018 году, было то, что если все это сработает, это станет новаторским средством получения более глубокого понимания того, как генетическая архитектура, лежащая в основе нарушений мозга, эволюционировала с течением времени. И заболевания мозга являются нашей особой областью деятельности «.