La petjada de la covid-19 en l’esperança de vida

Epidemiologia: Entre la primavera del 2020 i la del 2022, la pandèmia de covid-19 produí una intensa mortalitat, particularment en els pics de gener, abril i setembre del 2021 i el de febrer del 2022. Jonas Schöley, del Laboratori de Salut Poblacional de l’Institut Max Planck de Recerca Demogràfica, és el primer autor d’un article aparegut avui a la revista Nature Human Behaviour que tracta sobre els canvis experimentats en l’esperança de vida des de l’inici de la pandèmia de covid-19. Schöley et al. han fet estimacions de l’evolució de l’esperança de vida en 29 països d’Europa i d’Amèrica (Estats Units i Xile). Tenen en compte els canvis en la taxa de mortalitat per cada grup d’edat, i els comparen amb sotracs viscuts en èpoques passades. En el 2020 la caiguda de l’esperança de vida fou prou generalitzada, però en el 2021 hi ha diferències segons el país: mentre a l’Europa occidental hi havia un rebot en el sentit de recuperació de l’esperança de vida, a l’Europa oriental i als Estats Units continuaven els valors baixos d’esperança de vida. Hi ha una correlació negativa entre el dèficit d’esperança de vida durant la tardor del 2021 i la taxa de vaccinació. Si en el 2020, l’excés de mortalitat es concentrava en els grups d’edat avançada, en el 2021 aquest excés afectava grups més joves. Tot i que de manera inferior al 2020, l’any 2021 també fou un any on la pèrdua d’esperança de vida d’associà principalment a la covid-19.

Mentre que que a països com França, Bèlgica o Suïssa, en el 2021 es recuperà l’esperança de vida perduda en el 2020, en altres països la recuperació fou únicament parcial (Espanya, Itàlia, etc.), i en d’altres encara el 2021 fou un any de caiguda addicional de l’esperança de vida (Bulgària, Eslovàquia, etc.)

Pandèmia de covid-19 i caiguda en l’esperança de vida

Aquesta recerca fou concebuda per Jonas Schöley (de l’Institut Max Planck de Recerca Demogràfica, amb seu a Rostock), José Manuel Aburto (del Leverhulme Centre for Demographic Science and Departament of Sociology de la University of Oxford), Ilya Kashnitsky (del Centre Interdisciplinari de Dinàmica de Poblacions de la Universitat del Sud de Dinamarca, amb seu a Odense), Maxi S. Kniffka (Rostock), Hannaliis Jaadla (del Cambridge Group for the History of Population and Social Structure i de l’Institut Estonià d’Estudis de Població de la Universitat de Tallinn) i Ridhi Kashyap (Oxford). Tingueren cura de les dades Schöley, Kniffka, Kashnitsky, Luyin Zhang (Oxford), Jaadla i Kashyap. L’anàlisi formal fou a càrrec de Schöley, Kashnitsky, Kniffka, Zhang, Jaadla i Kashyap. Intervingueren en la investigació Schöley, Aburto, Kashnitsky, Zhang, Jaadla, Jennifer B. Dowd i Kashyap. La metodologia fou dissenyada per Schöley, Aburto, Kniffka, Zhang i Kashyap. El projecte fou administrat per Schöley. El programari fou gestionat per Schöley, Kniffka, Kashnitsky i Jaadla. La supervisió la realitzaren Schöley, Aburto i Kashyap. La validació fou a càrrec de Schöley, Aburto, Kashnitsky, Kniffka, Zhang, Jaadla, Dowd i Kashyap. Els gràfics foren elaborats per Schöley, Kashnitsky i Jaadla. La redacció original fou feta per Schöley, Aburto, Kashnitsky, Kniffka, Zhang, Jaadla, Dowd i Kashyap.

La recerca fou finançada per la Societat Max Planck, entre d’altres. Els autors agraeixen la tasca d’A. Karlinsky a la World Mortality Database.

Schöley, Aburto i Kashyap són els autors corresponsals. Trameteren l’article a la revista el 8 de març. Després d’un procés de revisió (en el que participaren, entre d’altres, Guillaume Marois, l’article fou acceptat el 17 d’agost, i publicat el 17 d’octubre.

L’esperança de vida és un indicador de la salut de la població. Un augment de la mortalitat es registra en forma d’un declivi de l’esperança de vida, mentre que una disminució de la mortalitat es manifesta en un augment de l’esperança de vida. Habitualment, quan es fan comparacions entre països s’utilitza una esperança de vida estandarditzada per l’edat, de manera que l’envelliment d’una població no alteri la comparació.

Durant la segona meitat del segle XX la majoria de països experimentaren un notable guany en termes d’esperança de vida. Entrat el segle XXI, els països de major renda han vist com s’alentia aquest avenç. La cosa empitjorà amb l’inici de la pandèmia de covid-19: una mortalitat sense precedents en els països de major de renda resultà en una reducció de l’esperança de vida. Aquesta caiguda en l’esperança de vida durant el 2020 fou força generalitzada, i castigà especialment països de l’Amèrica Llatina i de la Índia.

Hi hagué poques excepcions a la caiguda generalitzada de l’esperança de vida en el 2020: Noruega, Dinamarca, Nova Zelanda, Austràlia o Finlàndia (encara que, en aquest darrer cas, únicament si s’hi considera la població femenina).

Al llarg del 2021 l’impacte de la pandèmia de covid-19 sobre la mortalitat es va fer més heterogeni. Infeccions prèvies, intervencions no-farmacèutiques i la campanya de vaccinació es feren sentir en l’evolució de la pandèmia.

Schöley et al. han examinat els canvis produït en l’esperança de vida de 29 països des del 2019. A banda de 27 països europeus, consideren els Estats Units i Xile. Les dades procedeixen del projecte Short-Term Mortality Fluctuations. Distingeixen entre els canvis anuals en l’esperança de vida, i els dèficits en esperança de vida (aquests darrers calculats suposant que no hi hagués hagut canvis des del 2019). Amb tècniques de descomposició descriuen el rol dels diferents grups d’edat en aquests canvis, així com el pes de la mortalitat per covid-19. Tenen present la població total i la població distribuïda pels dos sexes.

La recuperació del 2021

Entre els 29 països estudiats, n’hi ha 8 que mostren una recuperació notable de l’esperança de vida al llarg del 2021: Bèlgica, Suïssa, Espanya, França, Anglaterra i Gal·les, Itàlia, Suècia i Eslovènia. N’hi ha 12 països on l’esperança de vida caigué encara més en el 2021: Bulgària, Xile, República Txeca, Alemanya, Estònia, Grècia, Croàcia, Hongria, Lituània, Polònia, Eslovàquia i els Estats Units. A Escòcia i Irlanda del Nord, l’esperança de vida no experimentà canvis en el 2021. És remarcable el cas de Noruega que mostrava en el 2021 una esperança de vida ja superior als valors del 2019.

En comparació amb el 2020, l’excés de mortalitat en el 2021 es desplaçà cap a grups d’edat més joves. Així, per exemple, als Estats Units la mortalitat per a majors de 80 anys en el 2021 ja havia tornat als valors pre-pandèmics, mentre que augmentava encara la mortalitat en grups menors de 60 anys.

La pandèmia de covid-19 trastocà la tendència dels darrers anys a reduir la distància en esperança de vida entre dones i homes. En efecte, la sobremortalitat per covid-19 afectà més homes que dones. Així a Espanya, l’avantatge en esperança de vida de les dones passà de 5,40 anys a 5,66.

La mortalitat oficialment registrada per covid-19 encara explica la major del dèficit d’esperança de vida del 2021.

En mirar dades d’octubre del 2021, Schöley et al. troben una associació entre un menor dèficit d’esperança de vida i una major taxa de vaccinació contra la covid-19.

La sobremortalitat de covid-19 en comparació amb sotracs dels darrers 120 anys.

Els registres històrics mostren com en la primera meitat del segle XX la majoria dels 29 països analitzats experimentaren xocs de sobremortalitat que interrompien momentàniament la tendència a l’augment en l’esperança de vida. En els 40 anys anteriors a la pandèmia de covid-19 la freqüència de crisis de mortalitat havia disminuït marcadament. Entre les excepcions a aquesta tendència hi hagué la crisi de mortalitat en l’Europa Oriental posterior a la caiguda del bloc soviètic. La crisi de la covid-19, en aquest sentit, és comparable amb magnitud a la crisi post-soviètica, i queda relativament lluny de les grans crisis associades a la Primera Guerra Mundial i a la pandèmia de grip del 1918.

Lligams:

- Life expectancy changes since COVID-19. Jonas Schöley, José Manuel Aburto, Ilya Kashnitsky, Maxi S. Kniffka, Luyin Zhang, Hannaliis Jaadla, Jennifer B. Dowd, Ridhi Kashyap. Nature Human Behaviour (2022).

- Human Mortality Database.

Química de clic i bioortogonal: Carolyn R. Bertozzi, Morten Meldal, K. Barry Sharpless, Premi Nobel de Química 2022

Química: La Reial Acadèmia Sueca de Ciències ha anunciat la concessió del Premi Nobel de Química a Carolyn R. Bertozzi, Morten Meldal i K. Barry Sharpless "pel desenvolupament de la química de clic i de la química bioortogonal.". La química de clic permet la síntesi de noves molècules a partir de molècules més simples. La química bioortogonal aplica la química de clic a organismes vius. Tots dos són exemples de la introducció del funcionalisme en la química. Per a Sharpless és la segona vegada que rep un Premi Nobel després d'haver-lo rebut el 2001 per l'obtenció de molècules quirals òpticament pures. Bertozzi, Meldal i Sharpless es repartiran a parts iguals el 10 milions de corones sueques del Premi. Val a dir que Sharpless havia compartit el Premi Nobel del 2001 amb William S. Knowles i Ryoji Noyori, però llavors li correspongué la meitat del Premi. Així, estrictament podem dir que, a hores d'ara, Sharpless té 5/6 de Premis Nobels de Química, mentre que Bertozzi i Meldal tenen 1/3.

Un exemple de química de clic del grup de Meldal entre una azida orgànica i un alquí terminal.

Carolyn R. Bertozzi

Carolyn R. Bertozzi (*Boston, 10.10.1966) es graduà en química a la Harvard University, etapa en la que treballà en un calorímetre fotoacústic (Grabowski et al., 1992). Més tard s'incorporà al grup de Chris Chidsey en Bell Labs. Es doctorà el 1993 a la University of California, Berkeley, amb una tesi sobre la síntesi química d'anàlegs d'oligosacàrids, supervisada per Mark Bednarski. Després d'un postdoctorat a San Francisco amb Steven Rosen, retornà a Berkeley el 1996. Des del 2015 és professora de la Stanford University. Des del 2000 és investigadora al Howard Hughes Medical Institute. El 2008 fundà la start-up Redwood Bioscience, amb seu a Emeryville. Ha estat també co-fundadora de Enable Biosciences (2014), Palleon Pharma (2015), InterVenn Biosciences (2017), entre d'altres.

Morten Meldal

Morten P. Meldal (*Dinamarca, 16.1.1954) es graduà en enginyeria química a la Danmarks Tekniske Universitet (DTU), amb seu a Lyngby. En aquest mateix centre s'hi doctorà el 1986 amb una tesi sobre reaccions de sucres insaturats amb halurs d'hidrogen, comptant amb Klaus Bock com a supervisor. Des del 1983 al 1988. fou investigador independent a la DTU, alhora que feia una estada a Cambridge (1985-1986). El 1996 esdevingué professor adjunt al DTU. Des del 1998 és cap del grup de síntesi del Departament de Química del Laboratori Carlsberg. Actualment, també és professor de la Københavns Universitet. En el 2019 cofundà Betamab Therapeutics ApS, startup adreçada a l'aplicació d'anàlegs peptídics d'anticossos (els "betacossos").

K. Barry Sharpless

Karl Barry Sharpless (*Philadelphia, 1941) es graduà el 1959 a la Friends' Central School. Continuà els estudis al Dartmouth College (1959-1963). El 1965 es casà amb Jan Dueser, amb qui tindria tres infants. Abandonà la intenció d'estudiar medicina per fer una tesi doctoral de química amb Eugene van Tamelen (1925-2009) com a supervisor a la Stanford University. En el 1968 defensa amb èxit la tesi sobre el mecanisme d'acció de la ciclasa de 2-3-oxidoesqualè-lanosterol. Després treballà en química organo-metàl·lica amb James P. Collman (*1932) a Stanford, i en enzimologia amb Konrad E. Bloch (1912-2000) a Harvard. En el 1970 esdevingué professor ajudant al MIT, on patí un accident amb un tub de RMN que li costà la visió d'un ull. Més endavant fou professor de la Stanford (1977-1980), període després del qual tornà al MIT en una segona etapa del 1980 al 1990. Des del 1990 és professor a Scripps Research, amb seu a La Jolla, Califòrnia.

Química de clic

Sharpless i Meldal posaren les bases de la química de clic com a mètode ràpid i eficient de síntesi. La química de clic s'inspira en els processos de polimerització biològica. Pels volts de l'any 2000, Sharpless encunyà el terme "click chemistry", en el sentit que combinava rapidesa de reacció amb la minimització de subproductes no-desitjats (Kolb et al., 2001). De manera independent, Meldal i Sharpless desenvoluparen la cicloaddició azida-alquina catalitzada per coure (Tornøe et al., 2002; Rostovtsev et al., 2002).

La química de clic té aplicacions en síntesi farmacèutica (Kolb & Sharpless, 2003), seqüenciació genètica (Jaworski & Routh, 2017) i nous materials (Xi et al., 2014).

Química bioortogonal

Bertozzi traslladà la química de clic a organismes vius generant la química bioortogonal. Així va poder cartografiar els glicans presents en superfícies de les cèl·lules que tapissen els vasos sanguinis. Les reaccions bioortogonals poden aplicar-se en sistemes vivents perquè no interfereixen en les reaccions bioquímiques.

En el laboratori de Steve Rosen, Bertozzi treballava sobre el rol de les glicoproteïnes endotelials en l'adhesió de cèl·lules inflamatòries (1993-1996). Bertozzi aconseguí introduir implants moleculars en glicans d'endoteli viu. S'obrien noves perspectives en la glicobiologia (Bertozzi & Kiessling, 2001). En el 2003 encunyà el terme "química bioortogonal".

La química bioortogonal té aplucacions en biologia cel·lular i en el seguiy de processos biològics. Actualment hi ha assaigs clínics sobre reaccions bioortogonals aplicades a dirigir fàrmacs oncològics a les cèl·lules canceroses (Wu et al., 2021).

Esquema de l'aplicació de reaccions de química bioortogonal de clic en la captura local i activació d'agents citostàtics

Lligams:

- Pressmeddelande: Nobelpriset i kemi 2022.

- Chemical glycobiology. Carolyn R. Bertozzi & Laura L. Kiessling. Science 291: 2357-2364 (2001).

- Click chemistry: diverse chemical function from a few good reactions. Hartmuth C. Kolb, M. G. Finn, K. Barry Sharpless. Angewandte Chemie 40: 2004-2021 (2001).

- Peptidotriazoles on Solid Phase:  [1,2,3]-Triazoles by Regiospecific Copper(I)-Catalyzed 1,3-Dipolar Cycloadditions of Terminal Alkynes to Azides. Christian W. Tornøe, Caspar Christensen, Morten Meldal. Journal of Organic Chemistry 67: 3057-3064 (2001)

- A stepwise Huisgen cycloaddition process: copper(I)-catalyzed regioselective 'ligation' of azides and therminal alkynes. Vsevolod V. Rostovtsev, Luke G. Green, Valery V. Fokin, K. Barry Sharpless. Angewandte Chemie 41: 2596-2599 (2002).

Entrellaçament fotònic i computació quàntica: Aspect, Clauster, Zeliniger, Premi Nobel de Física 2022

Física quàntica: La Reial Acadèmia Sueca de Ciències ha anunciat la concessió del Premi Nobel de Física a parts iguals a Alain Aspect, John F. Clauser i Anton Zeilinger "per experiments amb fotons entrellaçats que estableixen la violació de desigualtats de Bell i obren el camí a la ciència de la informació quàntica". L'entrellaçament de dues partícules implica un comportament quàntic comú que es manté amb independència de l'allunyament entre elles. Aquest fenomen és rellevant en aplicacions telemàtiques (ordinadors quàntics, xarxes quàntiques o encriptació quàntica). El premi és dotat en 10 milions de corones sueques que es repartiran entre els tres.

Esquema d'un experiment sobre l'entrellaçament quàntic viola la desigualtat de Bell. Una font (S) de fotons emet parelles de fotons en un estat de superposició (ν₁ i ν₂) la polarització dels quals es mesurada pels polaritzadors P1 i P2. La correlació de resultats entre els dos polaritzadors no hauria de superar el nivell teòric calculat per Bell. Però ho supera, la qual cosa és indicativa que en l'entrellaçament quàntic no actuen variables locals amagades.

Alain Aspect

Alain Aspect (*Agen, 15.6.1947) estudià a l'École Normale Supérieure de Cachan i es doctorà a la Universitat de Paris-Sud a Orsay, el 1983. És professor de la Université Paris-Saclay i de l'École Polytechnique de Palaiseau.

John F. Clauser

John Francis Clauser (*Pasadena, 1.10.1942) es graduà en física al California Institute of Technology (1964), on obtingué un mestratge (1966). Es doctorà a la Universitat de Colúmbia el 1969. Desenvolupà la seva carrera acadèmica entre el 1969 i el 1996 al Lawrence Berkeley National Laboratory, Lawrence Livermore National Laboratory i a la University of California, Berkeley. La seva companyia, J. F. Clauser & Associates, té seu a Walnut Creek, Califòrnia.

Anton Zeilinger

Anton Zeilinger (*Reid im Innkreis, 20.5.1945) es doctorà a la Universitat de Viena el 1971 sota la supervisió de Helmut Rauch sobre la despolarització de neutrons en cristalls de disprosi (Rauch & Zeilinger, 1972). És professor de la Universitat de Viena. És conegut pels seus treballs sobre mesures sense interacció (Kwiat et al., 1995), per l'estat GHZ de sistemes d'entrellaçament quàntic de tres o més subsistemes (Greenberger et al., 2007) i per experiments en codificació superdensa (Mattle et al., 1996).

Entrellaçament quàntic

L'entrellaçament de dues partícules implica que els seus estats quàntics són mútuament dependents. Que aquesta dependència es mantingui quan les partícules del parell entrellaçat són separades implicaria alguna mena d'interacció a distància. Alternativament, la correlació entre les dues partícules podria obeir a variables amagades. John Stewart Bell treballa sobre aquesta qüestió i desenvolupà la desigualtat matemàtica que les variables amagades introduïen a la correlació entre les partícules entrellaçades. No obstant la mecànica quàntica predeia que la desigualtat de Bell seria depassada en certs experiments quàntics.

John F. Clauser conduí amb Stuart Freedman (1944-2012) un experiment quàntic amb fotons emesos en una cascada atòmica de calci que violava la desigualtat de Bell (Freedman & Clauser, 1972) Les variables amagades, doncs, no podien explicar la no-localitat de l'entrellaçament quàntic (Clauser & Horne, 1974).

L'experiment de Clauser fou qüestionat per la possible influència del dispositiu de mesura en l'entrellaçament dels fotons. Alain Aspect proposà un sistema que desconnectava el dispositiu de mesura després de l'emissió de fotons entrellaçats (Aspect, 1976). Aquest sistema va permetre el seu grup de realitzar experimentalment l'experiment pensat dècades abans per Albert Einstein, Boris Podolsky, Nathan Rosen o David Bohm (Aspect et al., 1982). Els resultats indicaven que l'entrellaçament fotònic seguia les prediccions teòriques de la mecànica quàntica i violava considerablement les desigualtats generalitzades de Bell: no hi havia ombra de variables locals amagades.

El grup d'Anton Zeilinger investigà aplicacions dels fotons entrellaçats. Demostrà experimentalment la teleportació quàntica en la transmissió de polarització en un parell de fotons entrellaçats (Bouwmeester et al., 1997). La teleportació quàntica consisteix en la transferència a distància d'un estat quàntic.

Diagrama d'un sistema de teleportació quàntica de l'estat de polarització d'un fotó a un altre

Lligams:

- Pressmeddelande: Nobelpriset i fysik 2022.

- Experimental test of local hidden-variables theories. Stuart J. Freedman & John F. Clauser. Phys. Rev. Lett. 28: 938 (1972).

- Proposed experiment to test the nonseparability of quantum mechanics Alain Aspect. Phys. Rev. D 14: 1944 (1976).

- Experimental Realization of Einstein-Podolsky-Rosen-Bohm Gedankenexperiment: A New Violation of Bell's Inequalities. Alain Aspect, Philippe Grangier, Gérard Roger. Phys. Rev. Lett. 49: 91 (1982).

- Experimental quantum teleportation. Dik Bouwmeester, Jian-Wei Pan, Klaus Mattle, Manfred Eibl, Harald Weinfurter, Anton Zeilinger. Nature 390: 575-579 (1997).

La paleogenètica humana: Svante Paabo, Premi Nobel de Fisiologia 2022

Paleoantropologia: L'Assemblea Nobel del Karolinska Institutet ha anunciat avui la concessió del Premi Nobel de Fisiologia a Svante Pääbo, "per descobertes en relació a genomes d'homínids extingits i l'evolució humana". Pääbo ha estat pioner en les tècniques d'extracció i anàlisi d'ADN antic, i ha contribuït al coneixement genòmic de l'home de Neandertal i altres homes arcaics i a la seva petjada sobre l'home anatòmicament modern.

Imatge d'un espècimen d'húmer de neandertal del que el grup de Pääbo retirà un fragment per extraure'n l'ADN mitocondrial

Svante Pääbo

Svante Pääbo (*Estocolm, 20.4.1955) és fill de la química estoniana Karin Pääbo i del bioquímic suec Sune Bergström (1916-2004, Premi Nobel en el 1982). S'inicià en la recerca en temes de fisiologia de l'exercici i d'endocrinologia comparada (Pääbo et al., 1981). Es doctorà en el 1986 a la Universitat d'Uppsala amb una tesi sobre l'acció de la proteïna adenoviral E19 sobre el sistema immune de l'hoste (Pääbo et al., 1983; Andersson et al., 1985; Pääbo et al., 1986a; Pääbo et al., 1986b). Ben aviat s'interessà en qüestions d'ADN antic, i aconseguí la clonació molecular d'ADN procedents de mòmies egípcies (Pääbo, 1985). Era conscient de la rellevància que això podria tenir en la reconstrucció de processos etnohistòrics (Pääbo, 1987). Realitzà estades postdoctorals a la Universitat de Zuric i a la Universitat de Califòrnia a Berkeley. El 1997 assumí la direcció del Departament de Genètica de l'Institut Max Planck d'Antropologia Evolutiva. Actualment també és professor de l'Institut de Ciència i Tecnologia d'Okinawa.

El genoma dels neandertals

En desenvolupar-se les tècniques de seqüenciació d'àcids nucleics, hom pensava que només podrien aplicar-se a organismes vius i no pas a restes antigues de milers d'anys. Quan s'aconseguí extreure ADN d'aquestes restes, hom assumia que mai no se'n podria obtindre informació genètica exhaustiva. Però també aquesta barrera fou separada i la paleogenòmica accedí a l'estudi directe d'ADN antic.

En el laboratori d'Allan Wilson (1934-1991) a Berkeley, Pääbo treballà sobre el desenvolupament de tècniques adients per accedir a l'ADN antic. La reacció en cadena de la polimerasa no era absent de riscos (Pääbo & Wilson, 1988). Calia adaptar-les a les característiques de l'ADN antic (Pääbo et al., 1988). Eventualment aconseguí accedir a mostres d'ADN de més de 10.000 anys d'antiguitat (Pääbo, 1989), de forma que considerava inaugurada l'arqueologia molecular (Pääbo et al., 1989). Si les tècniques comparatives d'ADN mitocondrial resultaven útils per analitzar les relacions evolutives dels organismes actuals (Kocher et al., 1989) més fascinant era aplicar-les a animals extingits com el llop marsupial (Thomas et al., 1989)

A partir del 1990, ja com a professor a la Universitat de Munic, se centrà en l'ADN mitocondrial dels neandertals. Aconseguí seqüenciar un fragment d'ADN mitocondrial de restes òssies de 40.000 anys d'antiguitat. La seqüència, comparada amb la d'humans i de ximpanzés, mostrava elements distintius (Krings et al., 1997). Per primera vegada hom obtenia dades genètiques directes d'un grup humà extingit.

Els resultats de Pääbo impressionaren prou com perquè se li oferís d'establir un Max-Planck-Institut a Lepzig dedicat a la matèria. En el nou centre es milloraren les tècniques d'extracció i anàlisi d'ADN, guanyant-hi en rendiment.

Fruit d'una col·laboració interdisciplinar impulsada per Pääbo, en el 2010 es publicà la primera seqüència genòmica completa de l'home de Neandertal (Green et al., 2010). Aquest estudi permetia datar en 800.000 anys d'antiguitat l'època del darrer ancestre comú entre neandertals i homes anatòmicament moderns.

La descoberta dels denisovans

Durant un bon temps, es veia la paleogenètica com una mera ciència auxiliar de la paleoantropologia, útil per a complementar genealògicament les afinitats demostrades per l'anatomia o l'arqueologia. Però la descoberta dels denisovans per Pääbo posava de manifest que l'estudi de l'ADN mitocondrial antic podia revelar un grup humà ancestral que havia passat desapercebut.

Amb el coneixement de les seqüències d'ADN mitocondrials de neandertals, el grup de Pääbo veié clar que l'ADN extret d'un os de dit trobat el 2008 a la Cova de Denisova no hi encaixava (Krause et al., 2010). L'antiguitat d'aquestes restes era de 40.000 anys, però l'ADN mitocondrial no es corresponia ni a neandertals ni a homes anatòmicament moderns. Hom havia topat amb un tercer grup humà present a l'Euràsia Central de l'època, cosa que es va fer encara més evident amb una anàlisi del genoma nuclear (Meyer et al., 2012; Prüfer et al., 2014).

L'ADN mitocondrial és un ADN citoplasmàtic d'herència materna, en el sentit que l'embrió només en rep l'ADN mitocondrial de l'òvul. Així la reconstrucció de l'arbre filogenètic de l'ADN mitocondrial és un reflex del llinatge matern. En aquest gràfic de Krause et al. (2010) constatem com els denisovans són un grup extern a neandertals+moderns, alhora que els neandertals són un grup extern a les poblacions humanes modernes.

La introgressió de gens antics en genomes moderns

La paleogenètica podria ser vista com una curiositat sobre el nostre passat. El cas és que ens ha mostrat que de la gran diversitat de llinatges humans pretèrits el nostre és essencialment producte d'un evolucionat a Àfrica fa uns 100.000 anys. Neandertals i denisovans ens haurien de semblar uns oncles exòtics, però el cas és que, poc o molt, les poblacions humanes modernes n'han rebut en herència un grapat de gens adquirits per mestissatge i afavorits per processos sel·lectius. La recerca de Pääbo és, doncs, molt rellevant per entendre la població humana moderna, tant en aspectes fisiològics com patològics.

La recerca genòmica comparada del grup de Pääbo mostrava una major afinitat amb els neandertals de les poblacions eurasiàtiques modernes que no pas de les poblacions africanes. Calia pensar doncs en l'existència d'un flux genètic des dels neandertals fins a l'home anatòmicament modern. Quantitativament és un flux poc rellevant, amb un ventall que va de l'1% al 4% del genoma de les poblacions eurasiàtiques modernes.

Pel que fa als denisovans, el grup de Pääbo trobà que havien deixat petjada en el 6% del genoma de poblacions modernes del Sud-est d'Àsia i de Melanèsia (Reich et al., 2010).

La introgressió d'ADN d'homes arcaics en els homes moderns s'ha vist afavorida en certs casos per la selecció natural. Així el gen EPAS1 denisovà ha ajudat les poblacions tibetanes a adaptar-se a les condicions de l'altiplà.

Lligams:

- Comunicat de premsa de la Nobelförsamlingen vid Karolinska Institutet.

- Neandertal DNA sequences and the origin of modern humans. Matthias Krings, Anne Stone, Ralf W Schmitz, Heike Krainitzki, Mark Stoneking, Svante Pääbo. Cell 90: 19-30 (1997).

- A draft sequence of the Neandertal genome. Richard E Green, Johannes Krause, Adrian W Briggs, Tomislav Maricic, Udo Stenzel, Martin Kircher, Nick Patterson, Heng Li, Weiwei Zhai, Markus Hsi-Yang Fritz, Nancy F Hansen, Eric Y Durand, Anna-Sapfo Malaspinas, Jeffrey D Jensen, Tomas Marques-Bonet, Can Alkan, Kay Prüfer, Matthias Meyer, Hernán A Burbano, Jeffrey M Good, Rigo Schultz, Ayinuer Aximu-Petri, Anne Butthof, Barbara Höber, Barbara Höffner, Madlen Siegemund, Antje Weihmann, Chad Nusbaum, Eric S Lander, Carsten Russ, Nathaniel Novod, Jason Affourtit, Michael Egholm, Christine Verna, Pavao Rudan, Dejana Brajkovic, Željko Kucan, Ivan Gušic, Vladimir B Doronichev, Liubov V Golovanova, Carles Lalueza-Fox, Marco de la Rasilla, Javier Fortea, Antonio Rosas, Ralf W Schmitz, Philip L F Johnson, Evan E Eichler, Daniel Falush, Ewan Birney, James C Mullikin, Montgomery Slatkin, Rasmus Nielsen, Janet Kelso, Michael Lachmann, David Reich, Svante Pääbo. Science 328: 710-722 (2010)

- The complete mitochondrial DNA genome of an unknown hominin from southern Siberia. Johannes Krause, Qiaomei Fu, Jeffrey M. Good, Bence Viola, Michael V. Shunkov, Anatoli P. Derevianko, Svante Pääbo. Nature 464: 894-897 (2010).

- Genetic history of an archaic hominin group from Denisova Cave in Siberia. David Reich, Richard E. Green, Martin Kircher, Johannes Krause, Nick Patterson, Eric Y. Durand, Bence Viola, Adrian W. Briggs, Udo Stenzel, Philip L. F. Johnson, Tomislav Maricic, Jeffrey M. Good, Tomas Marques-Bonet, Can Alkan, Qiaomei Fu, Swapan Mallick, Heng Li, Matthias Meyer, Evan E. Eichler, Mark Stoneking, Michael Richards, Sahra Talamo, Michael V. Shunkov, Anatoli P. Derevianko, Jean-Jacques Hublin, Janet Kelso, Montgomery Slatkin, Svante Pääbo. Nature 468: 1053–1060 (2010).

- A high-coverage genome sequence from an archaic Denisovan individual. Matthias Meyer, Martin Kircher, Marie-Theres Gansauge, Heng Li, Fernando Racimo, Swapan Mallick, Joshua G Schraiber, Flora Jay, Kay Prüfer, Cesare de Filippo, Peter H Sudmant, Can Alkan, Qiaomei Fu, Ron Do, Nadin Rohland, Arti Tandon, Michael Siebauer, Richard E Green, Katarzyna Bryc, Adrian W Briggs, Udo Stenzel, Jesse Dabney, Jay Shendure, Jacob Kitzman, Michael F Hammer, Michael V Shunkov, Anatoli P Derevianko, Nick Patterson, Aida M Andrés, Evan E Eichler, Montgomery Slatkin, David Reich, Janet Kelso, Svante Pääbo. Science 338: 222-226 (2012).

- The complete genome sequence of a Neanderthal from the Altai Mountains. Kay Prüfer, Fernando Racimo, Nick Patterson, Flora Jay, Sriram Sankararaman, Susanna Sawyer, Anja Heinze, Gabriel Renaud, Peter H. Sudmant, Cesare de Filippo, Heng Li, Swapan Mallick, Michael Dannemann, Qiaomei Fu, Martin Kircher, Martin Kuhlwilm, Michael Lachmann, Matthias Meyer, Matthias Ongyerth, Michael Siebauer, Christoph Theunert, Arti Tandon, Priya Moorjani, Joseph Pickrell, James C. Mullikin, Samuel H. Vohr, Richard E. Green, Ines Hellmann, Philip L. F. Johnson, Hélène Blanche, Howard Cann, Jacob O. Kitzman, Jay Shendure, Evan E. Eichler, Ed S. Lein, Trygve E. Bakken, Liubov V. Golovanova, Vladimir B. Doronichev, Michael V. Shunkov, Anatoli P. Derevianko, Bence Viola, Montgomery Slatkin, David Reich, Janet Kelso, Svante Pääbo. Nature 505: 43-49 (2014).