Por STEPHANIE DUTCHEN
Un estudio de cientos de nuevos genomas de todo el mundo ha dado una visión de la diversidad genética humana moderna y dinámica de las poblaciones antiguas, incluyendo pruebas convincentes de que esencialmente todos los no africanos descienden de una sola migración fuera de África.
El esfuerzo de investigación multinacional, liderada por los genetistas de Harvard Medical School y publicado el 21 de septiembre, también sugiere que ningún cambio genético único o pequeño grupo de cambios pueden explicar las transformaciones sustanciales en la cultura humana y la cognición visto en los últimos 50.000 años.
El estudio representa el mayor conjunto de datos de secuencias del genoma de mayor calidad de las poblaciones poco estudiadas. La adición de casi 6 millones de pares de bases de ADN para la secuencia del genoma "canónica" humana publicada en 2001. Los datos identifican millones de mutaciones previamente desconocidos que pueden ayudar a los científicos a desarrollar diagnósticos y tratamientos de precisión-dirigido y mejorar la atención de salud para las poblaciones marginadas del mundo.
La mayoría de los estudios de secuenciación de todo el genoma de la población hasta la fecha se han centrado en un puñado de poblaciones de gran tamaño. El estudio dirigido por el HMS, compara muestras secuenciadas de 142 poblaciones pequeñas, la mayoría de los cuales eran previamente sin estudiar.
"Como seres humanos, no son sólo las personas que viven en los países industrializados, y no son sólo las personas que viven en grupos numéricamente grandes," dijo David Reich, profesor de genética en el HMS y autor principal del estudio. "Si queremos entender lo que realmente somos, tenemos que darnos cuenta de que algunos de los aspectos más interesantes de la variación humana sólo están presentes en las poblaciones pequeñas, con poca representación."
"Queríamos salir al mundo y reunir la mayor cantidad de muestras diversas nacionalidades, las lenguas y antropológicamente como pudimos", dijo Swapan Mallick, director de sistemas bioinformáticos en el laboratorio Reich y primer autor del estudio.
Los análisis del equipo ya están respondiendo a las preguntas sobre los orígenes genéticos diferentes poblaciones, pero, señalan los investigadores, estas ideas sólo son un hito en un viaje más largo.
"Por supuesto, hay miles de poblaciones étnicamente distintas en el mundo, y mucho más trabajo que hay que hacer", dijo Mallick.
Aclaración de la historia
Reich, Mallick y su equipo internacional de colegas comenzaron seleccionando cada dos genomas de 51 poblaciones representadas en una colección llamada el Proyecto de Diversidad del Genoma Humano. A continuación, se reunieron las muestras de los miembros de otros 91 grupos, incluyendo diversa nativo americano, del sur de Asia y las poblaciones africanas no incluidos previamente en estudios de todo el genoma, y envió el ADN para la secuenciación. En total, el proyecto analizó los genomas de 300 personas.
Una conclusión clave, es que la gran mayoría de ascendencia humana moderna no africanos se deriva de una única población que migró fuera de África. Este estudio está también apoyado por otros dos estudios de secuenciación de todo el genoma que aparecen simultáneamente en la naturaleza. Uno, dirigido por un grupo de Estonia, se centró en 379 secuencias de todo el genoma; el otro, dirigido por un grupo danés, analizaron 108 australianos y de Nueva Guinea.
Juntos, los tres estudios llevan a una persistente pregunta acerca de si los pueblos indígenas de Australia, Nueva Guinea y las Islas Andamán descienden en gran parte de un segundo grupo que salió de África antes y bordeó la costa del Océano Índico. Ellos no lo hacen, dicen los investigadores HMS.
"Nuestra mejor estimación de la proporción de la ascendencia de una población-salida temprana es cero", dijo Reich, quien también es investigador del Instituto Médico Howard Hughes y miembro asociado del Instituto Broad. "En conjunto, los tres estudios dejan margen de maniobra para, a lo sumo, alrededor de un dos por ciento."
El estudio dirigido por el HMS reveló, además, que los ancestros comunes de los humanos modernos comenzaron a diferenciarse hace al menos 200.000 años, mucho antes de que ocurriera la dispersión fuera de África.
"Había sido claro si el grupo que se expandió fuera de África representó un gran subconjunto de las poblaciones dentro de África," dijo Mallick. "Esto realmente muestra que hubo una gran cantidad de subestructura antes de la expansión."
El descubrimiento adicional de que la genética por sí sola no puede dar cuenta de la aceleración del progreso cultural, económico e intelectual en los últimos 50.000 años va en contra de una hipótesis popular en el campo.
"No parece que haya sido una o unas pocas mutaciones que permiten que de pronto aparecieron entre nuestros antepasados y les permitió pensar en profundamente diferentes maneras", dijo Reich.
En su lugar, dicen los investigadores, una constelación de factores, incluyendo el medio ambiente, estilo de vida y, posiblemente, la genética, probablemente condujo a los grandes cambios que se produjeron.
"Los genetistas a menudo están en la búsqueda de ejemplos en los que la genética permite dar explicaciones. Aquí, paradójicamente, los datos genéticos muestran que no habrá respuestas genéticas claras ", dijo Reich.
La superación de obstáculos
Mallick y sus colegas han vencido obstáculos logísticos significativos planteados por compartir y procesar una enorme cantidad de datos.
A menudo, en los estudios de este tamaño, los datos se recogen en muchos laboratorios que utilizan diferentes máquinas de secuenciación y diferentes protocolos experimentales. Esto puede crear los llamados efectos de lotes que hacen que sea difícil distinguir verdaderas diferencias entre las muestras. El estudio minimiza actuales efectos por lotes mediante el envío de todas las muestras en un único centro para ser secuenciados al mismo tiempo.
El equipo hizo gran parte de la serie de datos a disposición del público en el año 2014; varios grupos de investigación ya lo han utilizado para sus estudios.
En cierto modo, según los autores, los resultados reportados hasta ahora son sólo la punta del iceberg.
"Es imposible para nuestro grupo para analizar incluso una pequeña fracción de lo que los datos representan", dijo Mallick. "Nuestro objetivo es empujar a los datos y dejar que la gente lo usa para considerar sus propias preguntas."
"Un proyecto de esta magnitud es una combinación de esfuerzos considerables de varios grupos y crea un recurso importante para los investigadores de todo el mundo," añadió Mallick. "Este tipo de trabajo sólo es posible en el medio ambiente y con el notable apoyo de los grupos de administración e informática aquí en HMS."
El financiamiento principal para el estudio, llamado el Proyecto Genoma Simons Diversidad, fue proporcionado por la Fundación Simons (SFARI 280376) y la Fundación Nacional de Ciencia (BCS-1032255).
Leer este estudio en ingles en el siguiente link https://hms.harvard.edu/news/diversity-genomes
