Fant ut at europeiske kvinner med neandertaler-gen får flere barn

Svante Pääbo ble denne uken belønnet med nobelprisen i fysiologi eller medisin for sin forskning på hva som skiller neandertalere og moderne mennesker.
Svante Pääbo ble denne uken belønnet med nobelprisen i fysiologi eller medisin for sin forskning på hva som skiller neandertalere og moderne mennesker. Foto: Karsten Möbius / Max Planck Institute of Evolutionary Anthropology

Nobelprisvinner Svante Pääbo (67) ble interessert i gamle gener allerede som 13-åring. Siden har han kartlagt fordeler og ulemper ved å ha neandertaleres gener i oss.

Som 13-åring ble unge Svante Pääbo så fascinert av det gamle Egypt at han la sin elsk på gammelt DNA.

Svensken begynte å studere forhistorisk DNA og tok doktorgraden 31 år gammel i Uppsala.

Etter hvert grunnla han forskningsfeltet evolusjons-antropologi. Denne uken fikk han nobelprisen i medisin eller fysiologi.

Hans hemmelige pappa fikk også Nobelprisen

Allerede som 13-åring fattet Svante Pääbo interesse for fagfeltet, da han under en reise ble fascinert av det gamle Egypt. Og dels takket være denne reisen, begynte han å studere gammelt DNA.

Pääbos mor kom som flyktning fra Estland etter krigen, og i 1955 fikk hun Svante med forskeren Sune Bergström. Men han var allerede var gift og hadde barn, skriver Dagens Nyheter.

Faren besøkte Svante på lørdager, da hans offisielle familie trodde han arbeidet på Karolinska institutet.

Sune Bergstöm fikk Nobelprisen i medisin eller fysiologi i 1982.

Målet fremsto som science fiction

Samtidig satte satte sønnen seg et mål som fremsto som nærmest umulig science fiction: Å kartlegge arvemassen til neandertalerne.

– På den tiden var det ikke mulig å sekvensere arvemassen til dagens menneske engang, sier Mattias Jakobsson, professor i genetikk ved Universitetet i Uppsala, til Dagens Nyheter.

Nær 30 år senere klarte Pääbo det ingen trodde var mulig. Å kartlegge hele arvemassen til menneskenes utdødde slektninger.

Hvordan ville neandertalere klart seg på skolen?

I intervjuet med Dagens Nyheter forteller prisvinneren hva han ville spurt en neandertaler om, dersom han fikk sjansen.

– Jeg ville være interessert i hvordan han eller hun klarte seg på skolen, kanskje. Og om de kunne svare på mine spørsmål ordentlig, hvordan språkferdighetene var, svarer Pääbo.

Han er veldig fascinert av hvordan moderne mennesker skiller seg fra våre nærmeste evolusjonære slektninger.

– Var det noen fundamentale forskjeller i evner som språkferdigheter, sosiale ferdigheter, hvordan de bygde samfunn og grupper? undrer han.

Tålte ikke å drikke melk

I 1999 grunnla Pääbo Max Planck Institute for Evolutionary Anthropology i den tyske byen Leipzig. Der er han fortsatt direktør.

I 2008 oppdaget Pääbo en inntil da ukjent menneskeart i Sibir. Den ble kalt Denisova, fra grotten lillefingerbeinet ble funnet i.

Forskningsgruppen finslipte analysemetodene. Det store problemet var at neandertalernes DNA var forurenset av bakterier, virus og menneskelig DNA.

I 2009 var 60 prosent av neandertalernes arvemasse kartlagt. Neandertalerne kunne ikke drikke melk, fordi de ikke tålte melkesukker, fant forskerne ut.

Og først i 2010, etter flere års blodslit, lyktes de: Hele neandertalernes arvemasse var kartlagt.

Siden har det haglet med studier om hva som skiller oss fra neandertalerne – og hva vi har felles.

Fant gener fra neandertalere i moderne mennesker

Det store spørsmålet Svante Pääbo nå stilte seg, var: Hadde homo sapiens og neandertalere fått barn med hverandre?

Kartla de eldste fortidsmenneskene

I 2013 kartla forskerne DNA fra det hittil eldste fortidsmennesket. Det levde for 400.000 år siden og var en blanding mellom neandertaler og en annen utdødd menneskeart, homo heidelbergensis. Det hadde også spor etter denisova-mennesket. Les saken her: Eldste DNA fra fortidsmenneske kartlagt

Var de to artene i det hele tatt kompatible?

Før neandertalerne døde ut for 30.000 år siden, levde de side om side med «oss» i Europa og Asia i om lag 40.000 år.

Pääbo og hans forskningsgruppes kartlegging av neandertalernes DNA gjorde at de kunne studere slektskapet med det moderne mennesket i detalj.

Menneskets arvemasse var så godt som ferdig kartlagt på slutten av 1990-tallet.

Vi er mellom én og sju prosent neandertaler

Svaret var tydelig: Homo sapiens og neandertalere møttes, hadde sex og fikk barn sammen, skriver forskning.se.

Det nylig kartlagte genomet til våre utdødde slektninger avslører altså at våre forfedre faktisk lå med neandertalere, men dette er langt fra det viktigste som fortidsgenene kan røpe om dagens mennesker.

Hvor mange gener vi fortsatt har fra våre utdødde slektninger, er individuelt.

De fleste av oss som bor i Asia, Europa eller nord for Sahara, har mellom 1 og 7 prosent neandertaler-gener i oss. Og noen neandertalergener er mer utbredt enn andre.

Arvede gener for neandertalere kan både gi fordeler og ulemper. Disse genene har blant annet betydning for immunsystemet vårt. Og for fruktbarheten vår.

Kvinner med neandertaler-gen føder flere barn

I 2020 oppdaget forskergruppen at mange kvinner har arvet en genvariant fra neandertalere som styrer et kjønnshormon.

Britiske kvinner med denne genvarianten som lever i dag, har flere søsken, færre spontanaborter og færre blødninger tidlig i svangerskapet enn andre.

Varianten er forbundet med økt fruktbarhet og styrer reseptoren for progesteron.

– Reseptoren for progesteron er et eksempel på hvordan møtet med neandertalere iblant har ført med seg fordelaktige genetiske varianter som fortsatt finnes i dag, sa Hugo Zeberg til forskning.se i 2020.

Han jobber ved Svante Pääbos Institutt ved Max Planck-instituttet og utførte studien sammen med Pääbo og Janet Kelso.

Beskytter mot tidligaborter

Disse kvinnene har flere progesteron-reseptorer i cellene, viser analyser. Det kan gi økt følsomhet for progesteron og dermed beskytte mot tidligaborter og blødninger.

Nesten hver tredje europeiske kvinne har arvet denne reseptoren for progesteron fra neandertalerne. Det viser analyser av biobankdata fra 244.000 kvinner.

Andelen kvinner som har denne genvarianten, er om lag ti ganger høyere enn for de fleste genvarianter fra neandertalere.

At genvarianten har blitt så utbredt blant moderne mennesker, skyldes rett og slett at kvinner med denne varianten får flere barn.

Fordeler og ulemper for covid-19-sykdom

1 av 3 kvinner har neandertaler-gen som gir høyere fruktbarhet

Det kvinnelige hormonet progesteron har en viktig rolle i menstruasjonssyklusen og under graviditet. Progesteron er viktig for å forberede livmorslimhinnen på å la egget feste seg og for å opprettholde svangerskapet i den tidlige fasen. Det dannes i eggstokkene og i morkaken. Og i binyrebarken hos kvinner og menn. Progesteronbehandling til gravide som er i risiko for å miste fosteret tidlig i svangerskapet fører trolig til færre spontanaborter, viser en samlestudie. (Kilde: Store medisinske leksikon og FHI)

Forskerne har også studert hvilken rolle nedarvet neandertaler-DNA spiller når man rammes av covid-19. De fant at to ulike gener virker i hver sin retning.

Et av dem gir en ulempe om man smittes av koronavirus, det andre er en fordel.

Den ene genvarianten øker risikoen for å få alvorlig covid-19-forløp. De som har dette neandertaler-genet, har tre ganger høyere risiko for å havne i respirator om de smittes.

Dette kan forklare mye av mysteriet rundt hvorfor noen rammes hardt, mens andre rammes mildt, uttalte forskerne til forskning.se.

Genvarianten er vanligst i Sør-Asia. Dette gen-området ligger på kromosom 3.

Beskytter mot covid-19 forløp

I fjor fant forskerne at et annet neandertaler-gen faktisk har motsatt effekt. De som har dette genet, er beskyttet mot alvorlig forløp av covid-19.

Dette neandertal-genet gir 20 prosent lavere risiko for å bli innlagt på intensivavdeling med covid-19. Genet regulerer aktiviteten til et protein som bryter ned virus. Varianten som kommer fra neandertalere, gjør dette mer effektivt.

Halvparten av alle mennesker utenfor Afrika har dette genet, som ligger på kromosom 12.

– Dette viser at vår arv fra neandertalerne er et tveegget sverd, uttalte Hugo Zeberg til forskning.se.

Levde sammen med neandertalere

  • Neandertalerne oppsto i Europa og Asia omtrent for 400.000 år siden.
  • Om lag 100.000 år senere oppsto det moderne mennesket i Afrika.
  • Grupper av homo sapiens utvandret fra Afrika for om lag 70.000 år siden.
  • I titusenvis av år levde de side om side med neandertalerne i Europa og Asia.
  • Noen av dem fikk barn sammen, og neandertalernes gener ble nedarvet.
  • Neandertalerne døde ut for om lag 30.000 år siden, uvisst av hvilken grunn.
  • I dag har de fleste mennesker i verden om lag 1-2 prosent gener fra neandertalere i seg. Unntaket er afrikanere sør for Sahara.

Denne genvarianten har blitt mer utbredt de siste ti tusen årene, etter siste istid.

– Det taler for at den har vært fordelaktig også i fortiden, sa Svante Pääbo til nettavisen.

Beskytter mot oksidativt stress

I år kom Pääbos forskningsgruppe med nok et funn om hvordan et bestemt gen hos moderne mennesker skiller seg fra neandertaler-genet.

Dette genet beskytter moderne mennesker bedre mot hjerte- og karsykdom.

Det fleste mennesker i dag har et protein som er en del av kroppens forsvar mot oksidativt stress, det vil si overproduksjon av frie oksygenradikaler.

– Å bremse oksidativt stress kan sammenlignes med å hindre metall fra å ruste,

Ung kvinne utkledd som steinaldermenneske. Det usikkerhet rundt hvor lenge det moderne mennesker og neandertalere levde sammen i Europa, men det dreier seg om noen tusen år frem til for om lag 40.000 år siden. Foto: NTB / Shutterstock
Ung kvinne utkledd som steinaldermenneske. Det usikkerhet rundt hvor lenge det moderne mennesker og neandertalere levde sammen i Europa, men det dreier seg om noen tusen år frem til for om lag 40.000 år siden. Foto: NTB / Shutterstock

forklarte Svante Pääbo til forskning.se.

Noen indere og pakistanere har det uheldige genet

Dette genet hadde ikke neandertalerne. De var dermed antakelig mindre beskyttet mot hjerte- og karsykdom enn de fleste moderne mennesker.

Noen mennesker har arvet dette litt uheldige genet. I dag forekommer det mest hos personer i India, Pakistan og Bangladesh. Der kan en til to prosent ha dette neandertalerproteinet.

Genvarianten er forbundet med høyere risiko for både hjerte- og karsykdom og inflammatorisk tarmsykdom. Disse sykdommene er begge koblet til oksidativt stress.

Referanser:

H. Zeberg, J. Kelso, S. Pääbo: The Neandertal Progesterone Reseptor. Molecular Biology and Evolution, 21. mai 2020.

H. Zeberg, S. Pääbo: The major genetic risk factor for severe COVID-19 is inherited from Neanderthals. Nature, 30. september 2020.

H. Zeberg, S. Pääbo: A genomic region associated with protection against severe COVID-19 is inherited from Neandertals. PNAS, 22. januar 2021.

L. Copp, P. Mishra, H. Zeberg: A substitution in the glutathione reductase lowers electron leakage and inflammation in modern humans. Science Advances, 5. januar 2022.

(Denne saken ble først publisert på Forskning.no).