Paleogenomika ujawnia dziedziczną dysplazję sprzed 12 tysięcy lat

Zespół badawczy kierowany przez Universität Wien oraz Universitätsklinikum Lüttich zidentyfikował warianty genetyczne wskazujące na rzadką dziedziczną chorobę wzrostu u dwóch szkieletów liczących ponad 12 000 lat. Dzięki analizie starożytnego DNA w połączeniu z nowoczesną genetyką kliniczną naukowcy byli w stanie zdiagnozować chorobę u dwóch blisko spokrewnionych osób pochowanych wspólnie w południowych Włoszech. Badanie opublikowane w New England Journal of Medicine pokazuje, że paleogenomika pozwala dziś nie tylko rekonstruować dzieje dawnych populacji, ale również rozpoznawać rzadkie choroby genetyczne u ludzi z czasów prehistorycznych.

Punktem wyjścia do badań był podwójny grób z późnego paleolitu odkryty w 1963 roku w Grotta del Romito w południowych Włoszech. Nietypowe cechy szkieletów oraz niezwykły sposób pochówku przez dekady budziły dyskusje dotyczące stopnia pokrewieństwa pochowanych osób oraz przyczyn ich niskiego wzrostu.

Niezwykły podwójny pochówek

Obie osoby zostały pochowane w uścisku. „Romito 2”, wcześniej klasyfikowana jako młodociany osobnik płci męskiej, miała wyraźnie skrócone kończyny górne i dolne i spoczywała w ramionach „Romito 1”, dorosłej kobiety. Na kościach nie stwierdzono śladów przemocy. Wzrost Romito 2 oszacowano na około 110 cm, co odpowiada obrazowi rzadkiego zaburzenia wzrostu kości – dysplazji akromesomelicznej. Na podstawie samych cech kostnych nie można było jednak postawić jednoznacznej diagnozy. Również Romito 1, mierząca około 145 cm, była niższa niż przeciętna dla tej epoki. Przez wiele lat badacze debatowali nad płcią, pokrewieństwem oraz możliwością wspólnej przyczyny niskorosłości.

Charakterystyka badania

Do analiz genetycznych wykorzystano DNA pozyskane z części skalistej kości skroniowej, gdzie materiał genetyczny zachowuje się wyjątkowo dobrze. Wyniki wykazały, że oba osobniki były ze sobą blisko spokrewnione. Następnie przeanalizowano geny kluczowe dla wzrostu kości, a zidentyfikowane warianty porównano z danymi klinicznymi współczesnej medycyny. Badanie miało charakter międzynarodowy i łączyło paleogenomikę, genetykę kliniczną oraz antropologię fizyczną, z udziałem naukowców z Universität Wien oraz instytucji partnerskich we Włoszech, Portugalii i Belgii.

Najwcześniejsza genetyczna diagnoza u człowieka

Analizy wykazały, że oba osobniki były płci żeńskiej i spokrewnione w pierwszym stopniu, najprawdopodobniej jako matka i córka. U Romito 2 stwierdzono obecność dwóch zmienionych kopii genu NPR2, który odgrywa kluczową rolę w regulacji wzrostu kości. Pozwoliło to potwierdzić rozpoznanie dysplazji akromesomelicznej typu Maroteaux – niezwykle rzadkiej choroby dziedzicznej prowadzącej do znacznego niskorosłości i skrócenia kończyn. Romito 1 posiadała tylko jedną zmienioną kopię tego genu, co wiąże się z łagodniejszą postacią niskiego wzrostu.

Rzadkie choroby w dziejach ludzkości

Ron Pinhasi z Universität Wien, współkierownik badania, podkreśla, że analiza starożytnego DNA umożliwia dziś celowe poszukiwanie zmian genetycznych u ludzi z prehistorii, co pozwala określić, jak daleko w przeszłość sięgają rzadkie choroby genetyczne. Daniel Fernandes z Universität Coimbra, pierwszy autor pracy, zwraca uwagę, że fakt, iż obie osoby były kobietami i bliskimi krewnymi, czyni ten pochówek swoistą genetyczną historią rodzinną, ukazującą zróżnicowany wpływ tej samej mutacji w obrębie jednej prehistorycznej rodziny. Adrian Daly z Universitätsklinikum Lüttich zaznacza, że wyniki te mają znaczenie także dla współczesnej medycyny, ponieważ pokazują, iż rzadkie choroby genetyczne nie są zjawiskiem nowoczesnym, lecz towarzyszą ludzkości od tysięcy lat.

Ślady opieki społecznej w prehistorii

Pomimo ciężkich ograniczeń fizycznych Romito 2 dożyła wieku młodzieńczego lub dorosłego. Sugeruje to, że przez długi czas otrzymywała wsparcie swojej społeczności. Alfredo Coppa z Sapienza-Università di Roma podkreśla, że jej przeżycie było prawdopodobnie możliwe jedynie dzięki stałej pomocy grupy, między innymi w zdobywaniu pożywienia oraz poruszaniu się w wymagającym środowisku.

Źródło: New England Journal of Medicine, A 12,000-Year-Old Case of NPR2-Related Acromesomelic Dysplasia
DOI: https://doi.org/10.1056/NEJMc2513616