Древняя ДНК помогла объяснить, почему северные европейцы имеют более высокий риск развития рассеянного склероза, чем у представителей других народов. Эта болезнь оказалась генетическим наследием от древних племен, которые пришли в этот регион около 5 тыс. лет назад.
Такие результаты были получены в рамках масштабного проекта по сравнению современной ДНК с ДНК, полученной из зубов и костей древних людей, что позволило ученым проследить доисторическую миграцию и гены, связанные с болезнями, которые принесла эта миграция.
Когда люди бронзового века, принадлежащие к древнеямной культурно-исторической общности, переселились из степей с территорий современных Украины и России в Северо-Западную Европу, они несли в себе варианты генов, которые повышают риск развития рассеянного склероза, выяснили исследователи. Эти гены, вероятно, также защищали кочевников-скотоводов от инфекций, переносимых их крупным рогатым скотом и овцами, говорится в исследовании, опубликованном в журнале Nature.
«То, что мы обнаружили, удивило всех, — сказал соавтор исследования Уильям Барри, генетик из Кембриджского университета. — Эти варианты генов, должно быть, давали древним людям какое-то преимущество».
Сначала исследователи изучили ДНК около 1,6 тыс. древних евразийцев, проследив изменения состава населения Северной Европы. Сначала фермеры с Ближнего Востока начали вытеснять охотников-собирателей, а затем, почти 5 тыс. лет назад, туда начали переселяться ямники. Они путешествовали на лошадях и повозках и разводили крупный рогатый скот и овец.
Исследовательская группа сравнила древнюю ДНК с ДНК примерно 400 тыс. современных людей, хранящейся в британском генетическом банке, и выяснила, что генетические вариации, связанные с рассеянным склерозом, сохраняются на севере Европы в том направлении, в котором двигались «ямники», но не встречаются на юге. На территории современной Дании представители ямной культуры быстро вытеснили древних земледельцев, что сделало их ближайшими предками современных датчан. Рассеянный склероз особенно часто диагностируется в скандинавских странах.
Почему варианты генов, которые, как предполагается, укрепили иммунитет древних людей, позже стали обуславливать аутоиммунное заболевание? Определенную роль могут играть различия в том, как современные люди подвергаются воздействию микробов животных, выводя иммунную систему из равновесия, говорит соавтор исследования Астрид Иверсен из Оксфордского университета.
Это одно из открытий первого в своем роде генетического банка с тысячами образцов ранних людей в Европе и Западной Азии, проекта, возглавляемого Эске Виллерслевом из Кембриджа и Копенгагенского университета, который оказал поддержку в изучении древней ДНК. Использование банка генов для изучения рассеянного склероза связано с тем, что ученые не могут объяснить, почему это заболевание, могущее поразить любую популяцию, наиболее распространено среди белых потомков северных европейцев.
Потенциально инвалидизирующее заболевание возникает, когда клетки иммунной системы ошибочно атакуют защитное покрытие нервных волокон, постепенно разрушая их, что вызывает различные симптомы — онемение и покалывание в различных частях тела, нарушения двигательного аппарата и потерю зрения.
Неясно, что именно вызывает рассеянный склероз, хотя основная теория заключается в том, что определенные инфекции могут вызывать его у генетически восприимчивых людей. Ученые обнаружили более 230 вариантов генов, которые могут увеличить такой риск.
Полученные результаты наконец объясняют разрыв между Северной и Южной Европой в плане распространения рассеянного склероза. Однако чтобы подтвердить обнаруженную учеными связь, потребуются дополнительные исследования, предупредила эксперт по генетике Самира Асгари из Нью-Йоркской медицинской школы Маунт-Синай, которая не участвовала в исследовании.
Исследования показали, что механизм естественного отбора может не только изменять, но и сохранять сходство между популяциями. Эволюционный биолог Джефф Коннер из Мичиганского университета, главный автор нового исследования, говорит, что большую часть разнообразия животного мира обеспечивает естественный отбор. Но на самом деле естественный отбор также может приводить к существованию сходства среди разных видов.