Forscher haben die weltweit größte antike menschliche Genbank erstellt, indem sie die Knochen und Zähne von fast 5.000 Menschen analysierten, die bis vor 34.000 Jahren in Westeuropa und Asien lebten.
Durch die Sequenzierung alter menschlicher DNA und den Vergleich mit modernen Proben konnte das internationale Expertenteam die historische Ausbreitung von Genen – und Krankheiten – im Laufe der Zeit im Zuge der Migration von Populationen kartieren.
Die „erstaunlichen“ Ergebnisse wurden in vier bahnbrechenden Forschungsarbeiten enthüllt, die in derselben Ausgabe von veröffentlicht wurden Natur und ein neues biologisches Verständnis schwächender Störungen liefern.
An der außergewöhnlichen Studie war ein großes internationales Team unter der Leitung von Professor Eske Willerslev von den Universitäten Cambridge und Kopenhagen, Professor Thomas Werge von der Universität Kopenhagen und Professor Rasmus Nielsen von der University of California in Berkeley beteiligt und umfasste Beiträge von 175 Forschern aus der ganzen Welt der Globus.
Die neue Studie hat ergeben, dass die Gene, die das Risiko einer Person, an Multipler Sklerose (MS) zu erkranken, deutlich erhöhen, vor etwa 5.000 Jahren durch aus dem Osten einwandernde Schaf- und Rinderhirten in Nordwesteuropa eingeführt wurden. Bildquelle: SayoStudio
Die Wissenschaftler fanden heraus:
- Die überraschenden Ursprünge neurodegenerativer Erkrankungen, einschließlich Multipler Sklerose
- Warum Nordeuropäer heute größer sind als Menschen aus Südeuropa
- Wie große Migrationsbewegungen vor etwa 5.000 Jahren Risikogene in die Bevölkerung Nordwesteuropas einführten – was heute ein Erbe höherer MS-Raten hinterließ
- Der Träger des MS-Gens war ein Vorteil Damals schützte es die alten Bauern davor, sich bei ihren Schafen und Rindern Infektionskrankheiten anzustecken
- Gene, von denen bekannt ist, dass sie das Risiko für Krankheiten wie Alzheimer und Typ-2-Diabetes erhöhen, wurden auf Jäger und Sammler zurückgeführt
- Zukünftige Analysen hoffen, mehr über die genetischen Marker von Autismus, ADHS, Schizophrenie, bipolarer Störung und Depression zu erfahren
Nordeuropa hat weltweit die höchste Prävalenz von Multipler Sklerose. Eine neue Studie hat ergeben, dass die Gene, die das Risiko einer Person, an Multipler Sklerose (MS) zu erkranken, deutlich erhöhen, vor etwa 5.000 Jahren durch aus dem Osten einwandernde Schaf- und Rinderhirten in Nordwesteuropa eingeführt wurden.
Durch die Analyse der DNA alter menschlicher Knochen und Zähne, die an dokumentierten Orten in ganz Eurasien gefunden wurden, konnten Forscher die geografische Ausbreitung von MS von ihren Ursprüngen in der Pontischen Steppe (einer Region, die sich über Teile der heutigen Ukraine, Südwestrusslands und Westkasachstans erstreckt) zurückverfolgen Region).
Sie fanden heraus, dass die genetischen Varianten, die mit einem Risiko für die Entwicklung von MS verbunden sind, mit dem Yamnaya-Volk „gereist“ sind – Viehhirten, die über die Pontische Steppe nach Nordwesteuropa einwanderten.
Diese genetischen Varianten verschafften dem Yamnaya-Volk einen Überlebensvorteil, höchstwahrscheinlich indem sie es vor Infektionen durch seine Schafe und Rinder schützten. Sie erhöhten aber auch das Risiko, an MS zu erkranken.
„Es muss für das Yamnaya-Volk ein deutlicher Vorteil gewesen sein, die MS-Risikogene zu tragen, selbst nach ihrer Ankunft in Europa, obwohl diese Gene unbestreitbar ihr Risiko, an MS zu erkranken, erhöht haben“, sagte Professor Eske Willerslev, gemeinsam an den Universitäten von Cambridge und Kopenhagen und Fellow des St. John's College, Experte für die Analyse antiker DNA und Leiter des Projekts.
Er fügte hinzu: „Diese Ergebnisse verändern unsere Sicht auf die Ursachen von Multipler Sklerose und haben Auswirkungen auf die Art und Weise, wie sie behandelt wird.“
Das Alter der Exemplare reicht vom Mesolithikum und Neolithikum über die Bronzezeit, Eisenzeit und Wikingerzeit bis ins Mittelalter. Das älteste Genom im Datensatz stammt von einem Individuum, das vor etwa 34.000 Jahren lebte.
Die Ergebnisse liefern eine Erklärung für das „Nord-Süd-Gefälle“, bei dem es in Nordeuropa etwa doppelt so viele moderne MS-Fälle gibt wie in Südeuropa, was den Forschern lange Zeit ein Rätsel war.
Aus genetischer Sicht wird angenommen, dass das Yamnaya-Volk die Vorfahren der heutigen Bewohner eines Großteils Nordwesteuropas sind. Ihr genetischer Einfluss auf die heutige Bevölkerung Südeuropas ist deutlich schwächer.
Frühere Studien haben 233 genetische Varianten identifiziert, die das Risiko für die Entwicklung von MS erhöhen. Diese Varianten, die auch durch Umwelt- und Lebensstilfaktoren beeinflusst werden, erhöhen das Krankheitsrisiko um rund 30 Prozent. Die neue Forschung ergab, dass dieses moderne genetische Risikoprofil für MS auch in Knochen und Zähnen vorhanden ist, die Tausende Jahre alt sind.
„Diese Ergebnisse haben uns alle verblüfft. Sie stellen einen großen Fortschritt in unserem Verständnis der Entwicklung von MS und anderen Autoimmunerkrankungen dar. Die Darstellung, wie sich der Lebensstil unserer Vorfahren auf das moderne Krankheitsrisiko auswirkte, zeigt nur, wie sehr wir Empfänger alter Immunsysteme sind.“ eine moderne Welt“, sagte Dr. William Barrie, Postdoktorand am Institut für Zoologie der Universität Cambridge und Mitautor des Artikels.
Multiple Sklerose ist eine neurodegenerative Erkrankung, bei der das körpereigene Immunsystem fälschlicherweise die „Isolierung“ um die Nervenfasern des Gehirns und des Rückenmarks angreift. Dies führt zu einem Aufflammen der Symptome, sogenannten Rückfällen, sowie zu einer längerfristigen Degeneration, die als Progression bezeichnet wird.
Professor Lars Fugger, Mitautor der MS-Studie, Professor und beratender Arzt am John Radcliffe Hospital der Universität Oxford, sagte: „Das bedeutet, dass wir MS jetzt als das verstehen und behandeln können, was sie tatsächlich ist: das Ergebnis einer genetischen Erkrankung.“ Anpassung an bestimmte Umweltbedingungen, die bereits in unserer Vorgeschichte vorkamen.
Professorin Astrid Iversen, eine weitere Co-Autorin an der Universität Oxford, sagte: „Wir führen jetzt ein ganz anderes Leben als unsere Vorfahren, was Hygiene, Ernährung und medizinische Behandlungsmöglichkeiten betrifft, und dies in Kombination mit unserer Evolutionsgeschichte bedeutet, dass wir möglicherweise leben.“ „Wir sind anfälliger für bestimmte Krankheiten als unsere Vorfahren, einschließlich Autoimmunerkrankungen wie MS.“
Die neuen Erkenntnisse wurden durch die Analyse von Daten ermöglicht, die in einer einzigartigen Genbank alter DNA gespeichert sind, die von Forschern in den letzten fünf Jahren mit Mitteln der Lundbeck Foundation erstellt wurde.
Dies ist die erste Genbank dieser Art weltweit. Es hat bereits faszinierende neue Einblicke in Bereiche ermöglicht, die von der Migration der Menschen in der Antike bis hin zu genetisch bedingten Risikoprofilen für die Entwicklung von Hirnerkrankungen reichen.
Durch die Analyse der Knochen und Zähne von fast 5.000 antiken Menschen, die in Museumssammlungen in ganz Europa und Westasien aufbewahrt werden, erstellten die Forscher DNA-Profile vom Mesolithikum und Neolithikum über die Bronzezeit, Eisenzeit und Wikingerzeit bis hin zum Mittelalter. Sie verglichen die alten DNA-Daten mit der modernen DNA von 400.000 in Großbritannien lebenden Menschen, die in der britischen Biobank gespeichert sind.
„Die Schaffung einer Genbank antiker DNA der früheren menschlichen Bewohner Eurasiens war ein kolossales Projekt, das die Zusammenarbeit mit Museen in der gesamten Region erforderte“, sagte Willerslev.
Er fügte hinzu: „Wir haben gezeigt, dass unsere Genbank als Präzisionswerkzeug funktioniert, das uns neue Erkenntnisse über menschliche Krankheiten liefern kann, wenn es mit Analysen aktueller menschlicher DNA-Daten und Eingaben aus mehreren anderen Forschungsbereichen kombiniert wird. Das ist es schon.“ erstaunlich, und es besteht kein Zweifel, dass es viele Anwendungen gibt, die über die MS-Forschung hinausgehen.“
Das Team plant nun, andere neurologische Erkrankungen zu untersuchen, darunter Parkinson und Alzheimer, sowie psychiatrische Störungen, darunter ADHS und Schizophrenie.
Sie haben Anfragen von Krankheitsforschern auf der ganzen Welt nach Zugang zu den alten DNA-Profilen erhalten und streben schließlich an, die Genbank frei zugänglich zu machen.
Die Forschung wurde durch ein 8-Millionen-Euro-Stipendium der Lundbeck-Stiftung finanziert und am Geogenetikzentrum der Lundbeck-Stiftung an der Universität Kopenhagen durchgeführt.
Jan Egebjerg, Forschungsdirektor der Lundbeck-Stiftung, sagte: „Der Grund für die Vergabe eines so großen Forschungsstipendiums an dieses Projekt, wie es die Lundbeck-Stiftung bereits 2018 tat, war, dass es, wenn alles klappte, ein bahnbrechendes Mittel darstellen würde.“ Wir wollen ein tieferes Verständnis dafür gewinnen, wie sich die genetische Architektur, die Hirnerkrankungen zugrunde liegt, im Laufe der Zeit entwickelt hat. Und Hirnerkrankungen sind unser besonderer Schwerpunkt.“
Macht Schlagzeilen📻
Florey-Direktor Prof. Trevor Kilpatrick erzählt @RadioNational Warum manche Menschen anfällig für Multiple Sklerose sind. Zu den Faktoren gehören Genetik, Exposition gegenüber dem Epstein-Barr-Virus, Rauchen, niedrige Vitamin-D-Spiegel und Fettleibigkeit bei Kindern. Hören Sie: https://t.co/cgkxbmjODf pic.twitter.com/Il4BsieSi5– Der Florey (@TheFlorey) 11. Januar 2024
Neue Forschungen haben die Ursprünge einiger Gene anhand alter menschlicher DNA untersucht.
Wir werfen einen genaueren Blick auf die neuen Forschungsergebnisse, die für Schlagzeilen sorgen, und was dies für Menschen mit MS bedeutet.
Weiterlesen🧬https://t.co/9x8ONgII38#MSResearch pic.twitter.com/Hdn1ZWJkqI
— MS Society UK (@mssocietyuk) 11. Januar 2024
Quelle:
Zeitschriftenreferenzen:
- Barrie, William et al. „In Steppenpastoralisten besteht ein erhöhtes genetisches Risiko für Multiple Sklerose.“ Natur, Bd. 625, Nr. 7994, 2023, S. 321-328, https://doi.org/10.1038/s41586-023-06618-z, https://www.nature.com/articles/s41586-023-06618-z
- K., Evan, et al. „Die Selektionslandschaft und das genetische Erbe der alten Eurasier.“ Natur, Bd. 625, Nr. 7994, 2023, S. 312-320, https://doi.org/10.1038/s41586-023-06705-1, https://www.nature.com/articles/s41586-023-06705-1
- Allentoft, Morten E., et al. „Populationsgenomik des postglazialen West-Eurasiens.“ Natur, Bd. 625, Nr. 7994, 2023, S. 301-311, https://doi.org/10.1038/s41586-023-06865-0, https://www.nature.com/articles/s41586-023-06865-0
- Allentoft, Morten E., et al. „100 antike Genome zeigen wiederholte Bevölkerungsumwälzungen im neolithischen Dänemark.“ Natur, Bd. 625, Nr. 7994, 2023, S. 329-337, https://doi.org/10.1038/s41586-023-06862-3, https://www.nature.com/articles/s41586-023-06862-3
