MADRID, 3 Oct. (EUROPA PRESS) -
Los hallazgos del Instituto Garvan de Investigación Médica, en Australia, muestran que los humanos modernos adquirieron una variante genética de los denisovanos que aumentó sus reacciones inmunes, lo que indica la adaptación del sistema inmune a un entorno cambiante.
El innovador estudio, publicado en 'Nature Immunology', es el primero en demostrar una única variante de secuencia de ADN de una especie humana extinta que cambia la actividad del sistema inmune humano moderno.
Los denisovanos, una especie humana extinta relacionada con los neandertales, se cruzaron con los humanos modernos hace unos 50.000 años durante las migraciones de los humanos modernos de África a lo que ahora es Papua Nueva Guinea y Australia. Hoy, hasta el 5% del genoma de las personas indígenas de Papua Nueva Guinea se deriva de los denisovanos.
El estudio de Garvan revela que los humanos modernos adquirieron una variante genética de los denisovanos que aumenta un rango de reacciones inmunes y respuestas inflamatorias, incluidas reacciones que protegen a los humanos de los microbios que causan enfermedades.
"Nuestro estudio indica que la variante del gen denisovano aumenta la respuesta inflamatoria en humanos", explica el coautor principal, el profesor asociado Shane Gray, quien dirige el Laboratorio de Inmunología de Trasplantes en Garvan.
"Investigaciones anteriores han encontrado colecciones de variantes genéticas de especies humanas extintas que parecen haber proporcionado una ventaja a los humanos que viven a gran altura o que resisten a los virus, pero no han sido capaces de determinar cuál de ellos era realmente funcional --agrega--. Este estudio es el primero en identificar una única variante funcional y sugiere que también tuvo un beneficio evolutivo en el sistema inmunitario humano".
Las versiones dañinas de un gen llamado TNFAIP3 se han asociado durante mucho tiempo con la inmunidad hiperactiva en condiciones autoinmunes, que incluyen enfermedades inflamatorias del intestino, artritis, esclerosis múltiple, lupus, psoriasis y diabetes tipo 1. El gen TNFAIP3 codifica una proteína llamada A20 que ayuda a 'enfriar' el sistema inmunitario al reducir las reacciones inmunes a moléculas y microbios extraños.
Como parte de una colaboración entre Garvan, el Sydney Children's Hospital, el Children's Hospital en Westmead y el Clinical Immunogenomics Research Consortium of Australasia (CIRCA), los investigadores analizaron los genomas de familias en las que un niño presentaba una enfermedad grave e inusual autoinmune o inflamatoria.
"Cuatro familias separadas tenían la misma variante de ADN en el gen TNFAIP3, cambiando un aminoácido en la proteína A20 de una isoleucina a una leucina (I207L) --señala el profesor Goodnow, director ejecutivo del Instituto Garvan y coautor principal del estudio--. Sin embargo, la presencia de esta variante en familiares sanos indicó que no era suficiente para causar enfermedad inflamatoria por sí sola".
Los investigadores extrajeron células inmunes de las muestras de sangre de las familias y descubrieron que, en el cultivo celular, producían una respuesta inflamatoria más fuerte que las células inmunes de otros individuos.
Utilizando conjuntos de datos disponibles a través del Proyecto de Diversidad del Genoma de Simons, el Proyecto de Diversidad del Genoma de Indonesia, la Universidad de Massey y el Instituto Telethon Kids, que incluye datos de secuencia del genoma en cientos de poblaciones humanas diversas, el coautor principal y el investigador principal de la Universidad de Flinders, el doctor Owen Siggs, investigó la distribución mundial de la variante TNFAIP3.
La variante I207L que portan las familias de Sydney estaba ausente de la mayoría de las poblaciones, pero es común en las poblaciones indígenas al este de la Línea Wallace, una trinchera oceánica profunda que pasa entre Bali y Lombok y separa la fauna asiática al oeste de la fauna australiana al este. La variante I207L era común en personas de toda Oceanía, incluidas las personas con ascendencia indígena australiana, melanesia, maorí y polinesia.
"El hecho de que esta versión rara del gen se haya enriquecido en estas poblaciones y muestre firmas genéticas de selección positiva, significa que casi con certeza fue beneficiosa para la salud humana", dice el profesor asociado Gray.
El equipo también descubrió la variante I207L en la secuencia del genoma de una especie humana extinta, extraída del hueso de un dedo de una niña denisovana de hace 50.000 años, que se encuentra dentro de la cueva Denisova en las montañas de Altai en Siberia. "Hacer esa conexión fue extremadamente emocionante", admite el doctor Siggs.
La variante I207L estaba presente en dos copias en la niña denisovana, pero ausente de los restos de neandertales de la misma cueva, lo que indica que la variante del gen que mejora la inmunidad surgió después de la divergencia de los linajes de denisovanos y neandertales hace unos 400.000 años.
Para investigar los efectos de la variante del gen Denisovan en el sistema inmune, el coautor, el doctor Nathan Zammit, replicó la variante I207L en un modelo de ratón. "Cuando se expuso a una cepa patógena del virus 'Coxsackie', un virus que se aisló originalmente de un caso mortal de infección infantil humana, los ratones con la variante denisovana tuvieron reacciones inmunes más fuertes y resistieron mejor la infección que los ratones sin el gen denisovano", explica el doctor Zammit.
"Nuestro estudio indica que la variante denisovana, y otras similares, actúan en un dial de 'control de temperatura' en el sistema inmune, aumentando la temperatura para cambiar la forma en que respondemos a los diferentes microbios", dice el profesor Goodnow.
Anteriormente se pensaba que A20, un gen que es central para el sistema inmune, es binario, ya sea que esté encendido o apagado --agrega el profesor asociado Gray--. De hecho, nos ha sintonizado como individuos con los 'puntos de Ricitos de Oro' óptimos en el medio, donde las reacciones inmunes no son ni demasiado calientes ni demasiado frías, y eso abre el campo de par en par".
