Cum au contribuit rromii din România la dezlegarea unui mister al ştiinţei

Migraţia rromilor, porniţi din India către vest în urmă cu un mileniu, a creat cadrul potrivit pentru realizarea acestui studiu genetic, ale cărui rezultate s-au dovedit extrem de interesante. Un articol apărut recent în Science NOW sintetizează şi comentează aceste rezultate, obţinute de un colectiv de cercetători în rândul cărora se află, ca autori seniori, Mihai G. Netea, imunolog de origine română, care lucrează în prezent la Radboud University Nijmegen Medical Centre din Olanda, şi Jaume Bertranpetit, specialist în biologie evolutivă la Universitatea Pompeu Fabra din Barcelona, Spania. Alţi doi specialişti români, Mihai Ioana, şi Radu Popp, se numără printre autorii articolului care descrie studiul şi care a fost publicat în Proceedings of the National Academy of Sciences.

Este binecunoscut faptul că evoluţia speciei umane este influenţată de boli: confruntarea cu boala modifică, de-a lungul generaţiilor, genomul uman. Anumite versiuni ale unor gene conferă o rezistenţă mai bună la anumite boli infecţioase; ca urmare, cei ce posedă acele versiuni au şanse mai mari de a supravieţui bolilor şi de a avea urmaşi. Genele respective sunt supuse unei selecţii pozitive, adică sunt păstrate în populaţie, persistă în genomul uman, de vreme ce conferă un avantaj adaptativ. 

• Cea mai veche șopârlă din lume și-a găsit, în sfârșit, locul în arborele genealogic
• Cercetătorii dezvăluie care sunt microbii din cuptorul cu microunde

Moartea Neagră din secolul al XIV-lea, care a ucis zeci de milioane de oameni din populaţia Europei, a constituit şi ea un factor de selecţie: cei ce posedau gene care îi făceau mai rezistenţi la infecţia cu bacilul ciumei au supravieţuit şi au transmis genele respective la urmaşi. În populaţiile europene de azi se regăsesc, aşadar, anumite variante ale unor gene care, cândva, i-au ajutat pe strămoşii noştri să supravieţuiască pandemiei de ciumă.

Dar care sunt acele gene? Ele nu sunt întotdeauna uşor de identificat, deoarece există numeroase variaţii ale aceloraşi gene, de la un individ la altul.

(Foto: Shutterstock.com)

În acest punct a intervenit ideea ingenioasă de la care au pornit autorii studiului. Mihai Netea a avut inspiraţia de a utiliza pentru un studiu comparativ două grupuri etnice, românii şi rromii, care trăiau de multă vreme pe acelaşi teritoriu – cel al României de azi -, dar fără să se amestece prea mult; prin urmare, cele două populaţii erau distincte din punct de vedere genetic. Rromii îşi au originea nordul Indiei, de unde au migrat în urmă cu aproximativ 1.000 de ani, şi se găseau în Europa la vremea când marea pandemie de ciumă a lovit continentul. Avem, aşadar, pe teritoriul României, două populaţii – cea românească şi cea rromă – cu origini diferite, distincte genetic, dar care au fost supuse aceleiaşi presiuni evolutive datorate maladiei, presiune care ar fi trebuit să selecteze pozitiv genele care le confereau rezistenţă la infecţia cu bacilul ciumei. Studiul lor comparativ furniza o ocazie excelentă de a observa mecanismul selecţiei naturale în acţiune.  

Pentru o comparaţie relevantă, era necesar şi un al treilea element: o populaţie cu aceleaşi origini ca şi cea rromă, deci similară genetic cu aceasta, dar care să nu fi avut de-a face cu ciuma şi cu presiunea selectivă indusă de aceasta. De aceea, cercetătorii au inclus în analiza lor, pe lângă genoamele a 100 de români şi 100 de rromi din România, şi genoamele a 500 de persoane din nordul Indiei, locul de unde a pornit migraţia rromilor, dar în care Moartea Neagră nu a ajuns niciodată.

(Foto: Shutterstock.com)

Era de presupus că anumite gene, care conferă rezistenţă în faţa ciumei, să fie prezente la români şi la rromii din România, dar nu şi la oamenii din nordul Indiei.

Cercetătorii au studiat peste 196.000 de puncte de localizare de pe genoamele celor 700 de persoane incluse în studiu, căutând diferenţele existente între genele corespondente (una şi aceeaşi genă, situată în acelaşi loc al genomului, poate fi uşor diferită la un individ faţă de altul, adică prezintă mai multe variante; unele variante conferă anumite însuşiri, precum rezistenţa la ciumă, iar altele nu.) Apoi au cercetat ce gene s-au schimbat cel mai mult, pentru a vedea care au fost favorizate de selecţia naturală. Şi iată ce au constatat.

Români şi rromi: împreună în vremea ciumei celei mari

Rromii din România sunt similari genetic cu populaţia din nordul Indiei, chiar dacă trăiesc alături de români de o mie de ani, a arătat studiul. 

Cu toate acestea, au fost descoperite, la români şi rromi, 20 de gene cu modificări care nu sunt prezente şi la locuitorii din nordul Indiei; 20 de gene care au fost selectate pozitiv la români şi rromi, dar nu şi la indieni, au arătat cercetătorii în articolul publicat în PNAS. 

Genele respective au funcţii diverse. una este asociată cu pigmentarea pielii, alta este implicată apariţia inflamaţiei, iar una în sensibilitatea la boli autoimune, cum ar fi artrita reumatoidă. Iar alte trei gene – şi acestea i-au entuziasmat cel mai tare pe cercetători – formau un grup situat pe cromozomul 4 şi codificau formarea unor structuri celulare numite receptori tip Toll, sau receptori Toll-like, proteine care se ataşează de bacteriile dăunătoare din corp şi declanşează un răspuns imun. Erau, aşadar, trei gene importante pentru apărarea imunitară a organismului, în cazul atacului unei bacterii infecţioase. 

Care să fi fost evenimentul istoric care să fi favorizat selecţia pozitivă a acestor gene la români şi rromi, dar nu şi la indieni? Cercetătorii au testat capacitatea receptorilor Toll-like de a interacţiona cu bacteria Yersini pestis (agentul infecţios al ciumei, care a produs Moartea Neagră), constatând că răspunsul imun varia într-un mod ce depindea de structura genelor ce codificau formarea receptorilor Toll-like. Unele variante ale acestor gene determinau un răspuns imun mai puternic la bacteria Y. pestis, iar aceste variante „anti-ciumă” erau prezente la români şi rromi, dar nu şi la indieni.

Iar explicaţia propusă de Netea şi Bertranpetit este aceea că românii şi rromii au aceleaşi variante ale celor 3 gene datorită presiunii evolutive exercitate de Y. pestis.

(Foto: dinosmichail / Shutterstock.com)

Şi alţi europeni, ai căror strămoşi au supravieţuit Morţii Negre, prezintă aceleaşi variante ale celor 3 gene ale receptorilor Toll-like. În schimb, aceste caracteristici nu există la oamenii din India, China şi Africa, locuri unde Moartea Neagră nu a ajuns. (Au exista şi alte pandemii de ciumă în istorie, dar niciuna atât de devastatoare precum Moartea Neagră din secolul la XIV-lea, care ar fi omorât, se estimează, un sfert din populaţia Europei; fiind cea mai puternică, a exercitat cea mai intensă presiune evolutivă şi a lăsat astfel urmele cele mai evidente în genom.)

Noi perspective

Studiul a fost lăudat de alţi geneticieni, care nu au participat la el şi care au apreciat modul în care a fost gândit şi realizat.

”Utilizarea a două populaţii care trăiesc în aceeaşi arie geografică este foarte ingenioasă”, spune Oscar Lao, specialist în genetica populaţiilor umane, care lucrează la Centrul Medical Erasmus din Rotterdam, Olanda. Iar referitor la modul în care autorii au testat ipoteza lor privind implicarea baciluluin ciumei în selecţia celor 3 gene, el adaugă: ”Această dovadă experimentală este foarte importantă. Arată că bacteria care a produs Moartea Neagră interacţionează într-adevăr cu proteinele a căror sinteză e codificată de genele favorizate de selecţia naturală. Acesta ar trebui să fie scopul oricărei analize de acest gen.”

„Au elaborat o ipoteză frumoasă”, apreciază Lluis Quintana-Murci, specialist în genetica populaţiilor umane la Institutul Pasteur din Paris. 

Douglas Golenbock, imunolog la Facultatea de Medicină a Universităţii Massachusetts din Worcester, SUA, observă că schimbările genetice survenite demult, ca urmare a presiunii evolutive exercitate de Moartea Neagră, ar putea avea efecte care persistă şi azi, chiar dacă ciuma nu mai există în Europa. „Prezenţa acestor versiuni specifice ale acestor gene ar putea oferi o explicaţie evolutivă a faptului că unele populaţii sunt mai vulnerabile la anumite boli. Un efect secundar ar putea fi faptul că europenii au un sistem imunitar mai predispus la inflamaţie decât cei care nu au avut de-a face cu Moartea Neagră.” Aşadar, o vulnerabilitate mai mare la atacul unor boli autoimune ar putea fi preţul plătit de europeni pentru supravieţuirea în faţa Morţii Negre.

Totuşi, Lao şi Quintana-Murci explorează şi ipoteze altenative. Ei cred că ar fi posibil, de pildă, să explice altfel existenţa aceloraşi variante ale genelor receptorilor Toll-like la români şi rromi. Poate că aceste gene au fost introduse la rromi de către români, în urma încrucişărilor dintre cele două populaţii, sugerează ei. O analiză mai aprofundată, în viitor, a regiunilor de pe cromozomi în care se găsesc aceste gene ar putea lămuri lucrurile.

De asemenea, e important să se verifice dacă receptorii Toll-like studiaţi răspund şi la alte bacterii patogene în afară de Yersinia pestis, pentru a afla dacă şi alte boli ar fi putut produce aceste schimbări. De altfel, e foarte probabil ca asemenea verificări să fie făcute cât de curând, soune Quintana-Murci. Acest studiu va inspira şi alte echipe de cercetători să întreprindă studii asemănătoare, pentru a afla dacă alte infecţii bacteriene ar putea explica selecţia pozitivă observată. 

Iată o altă calitate a studiului realizat de echipa condusă de Mihai Netea şi Jaume Betranpetit: este un studiu de pionierat în domeniu, deschide calea spre o întreagă serie de alte cercetări similare, ce vor lămuri cu siguranţă, în viitor, multe dintre misterele legate de rezistenţa sau susceptibilitatea la diferite boli a unor populaţii umane. Iar rezultatele acestor cercetări,  la rândul lor, s-ar putea dovedi de un imens interes practic: vor putea constitui baza pentru descoperirea unor noi tratamente, fie pentru prevenirea, fie pentru vindecarea unui şir întreg de maladii umane.

Sursa: Science NOW