Los grupos sanguíneos del Homo sapiens arrojan luz sobre las razones de su éxito evolutivo

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Por Stéphane Mazières Investigador en genética evolutiva, Universidad Aix-Marseille (AMU) El Paleolítico superior (entre 45.000 y 10.000 años antes del presente), conocido por sus cuevas decoradas en Chauvet, Cosquer, Niaux y Lascaux, es un período crucial en la evolución humana. Eurasia, entonces ocupada por los neandertales y los denisovanos , vio la llegada del Homo sapiens hace más de 45.000 años. La convivencia duró hasta la desaparición de los denisovanos en Asia y los neandertales en Europa, hace poco más de 35.000 años. A pesar de su antigüedad y restos óseos fragmentarios, estudios previos han logrado obtener ADN de más de 60 individuos de estos tres linajes humanos. A partir de estas secuencias, nuestro equipo quería ver cómo se manifestaba la transición del Neandertal al Homo sapiens para los grupos sanguíneos. ¿Qué son los grupos sanguíneos? Los grupos sanguíneos (como O+ o A-) son etiquetas en la superficie de los glóbulos rojos que definen un "tipo" de glóbulo rojo. Cuando un tipo de glóbulo rojo entra en contacto con una persona que no lo tiene, como durante un error de transfusión o un embarazo, puede provocar una reacción en ocasiones letal para el receptor o el recién nacido. Para este último, se trata de una enfermedad hemolítica del recién nacido . Ocurre cuando los tipos de sangre del feto difieren de los de la madre. Este último puede entonces crear anticuerpos contra estos grupos sanguíneos que no conoce. En embarazos posteriores, los anticuerpos de la madre pueden destruir los glóbulos rojos del feto. Los grupos sanguíneos se agrupan en familias llamadas sistemas. Los grupos A, B, O y AB pertenecen al sistema ABO. Los “rhesus” positivos y negativos pertenecen a otro sistema, llamado Rh. Hasta la fecha existen 47 sistemas, de los cuales alrededor de diez son verdaderamente cruciales en la transfusión. En nuestro estudio, nos centramos en 10 de estos sistemas. ¿Por qué nos interesan hoy los grupos sanguíneos, cuando se conocen desde hace casi un siglo? Cuando la comunidad científica aún no sabía leer la secuencia del ADN, los grupos sanguíneos permitieron indirectamente estudiar la variabilidad genética humana. Así, revelaron la historia de la población de la Tierra por Homo sapiens , los estigmas de la adaptación a los climas tropicales y la inanidad del concepto de raza. Por ejemplo, fueron los grupos sanguíneos los que, en los años cincuenta, demostraron el origen asiático de todas las poblaciones nativas americanas del continente americano. Estos elementos se reúnen en las obras de Arthur Mourant de 1976 y en las de Luca Cavalli-Sforza de 1994 . Pero a partir de los años 1990, la aparición de la biología molecular favoreció el ADN mitocondrial y el cromosoma Y. Estos marcadores genéticos presentan más variación genética y sólo son transmitidos por un solo progenitor, respectivamente la mujer y el hombre, lo que permite retroceder generaciones sin ellos. perder información genética. Los grupos sanguíneos quedan entonces relegados a su aplicación principal, la transfusión de sangre. Es el advenimiento de la paleogenética y la secuenciación total del genoma lo que restablecerá el interés antropológico de los grupos sanguíneos. De hecho, la biología molecular proporciona acceso a una inmensa diversidad. Los tipos de sangre que parecían idénticos en realidad están codificados por una amplia variedad de genes. Por ejemplo, los grupos A, B, AB y O no provienen de 4 versiones del gen ABO, ¡sino de más de 350 formas de este gen! Y su geografía es reveladora de la historia del Homo sapiens . Mediante la lectura de genes de grupos sanguíneos, nuestro equipo ha perfeccionado notablemente la historia de la colonización de América , la de Asia Central por parte de los nómadas de las estepas mongoles (Genghis Khan) y el contacto con los neandertales . Por último, ahora se dispone de grandes cantidades de datos genéticos con más de 10.000 genomas antiguos. Pero a pesar de los primeros resultados concluyentes, la lectura genética y antropológica de los grupos sanguíneos es reciente y preocupa todavía a pocos equipos de investigación en el mundo. Cómo determinar los tipos de sangre prehistóricos En sujetos de edad avanzada, si no se conservan los glóbulos rojos, los fragmentos óseos o dentales pueden contener materia orgánica con ADN. Y este ADN ya ha sido secuenciado. Estas secuencias están disponibles online en plataformas como el Archivo Europeo de Nucleótidos o el servidor del Departamento de Genética Evolutiva del Instituto Max Planck . Algunos de estos ADN son de excelente calidad, es decir completos y de los cuales la comunidad tiene mucha confianza en el contenido de la secuencia. Conocemos los genes de los grupos sanguíneos, los cromosomas que los portan, sus coordenadas y las mutaciones que provocan los grupos sanguíneos. Entonces descargamos cada genoma y pedimos ver la secuencia de ADN para cada posición de interés. A continuación, comparamos cada secuencia prehistórica con la secuencia humana actual utilizada como referencia internacional. Para ello, utilizamos comandos bioinformáticos especiales y herramientas de comparación o alineación de secuencias. Luego transcribimos la secuencia de interés, el número de veces que fue secuenciada e índices estadísticos para garantizar la verosimilitud del resultado. Al final, pudimos obtener resultados utilizables para 22 Homo sapiens y 14 neandertales, con edades comprendidas entre 20.000 y 120.000 años, y ubicados en Europa occidental, Europa central, Siberia y Asia oriental. En Eurasia, la distribución actual de los grupos sanguíneos proviene del primer Sapiens del continente. El estudio demuestra que el Homo sapiens experimentó una intensa diversificación tras abandonar África hace 60.000 años, con grupos sanguíneos que los neandertales no poseían. ¡Estos últimos han conservado los mismos grupos sanguíneos ancestrales durante 80.000 años! Por lo tanto, las dos líneas tienen perfiles sanguíneos completamente distintos. Esta diversificación genética se habría producido hace entre 60.000 y 45.000 años. Un estudio reciente demostró que la meseta persa sería la región de incubación de culturas arqueológicas y linajes genéticos del primer Homo sapiens . Antes de conquistar Eurasia, el Homo sapiens se habría detenido en la meseta persa, el tiempo suficiente para desarrollar nuevas tecnologías y mutaciones genéticas. Por tanto, los grupos sanguíneos del primer Homo sapiens habrían experimentado esta fase de diversificación. Estos nuevos grupos sanguíneos, como un grupo O particular y ciertos rhesus, están hoy extendidos en Eurasia en más del 40%, mientras que están ausentes en África. La geografía actual de los grupos sanguíneos en Eurasia no es reciente, sino que se remonta a “fuera de África”. ¿Son estos tipos de sangre ventajosos para los primeros Sapiens? Si la aparición de una mutación es resultado del azar, su destino depende entonces de dos factores: la deriva y la selección natural. La deriva vuelve a ser una oportunidad. la mutación no tiene ningún efecto y su presencia en la población fluctúa aleatoriamente a lo largo de generaciones. La selección natural es el impacto del medio ambiente, como la altitud o los patógenos, en la genética. Hoy en día, determinados grupos sanguíneos confieren ventaja frente a patógenos como el cólera, la malaria, uno de los virus de la gastroenteritis y, como hemos visto recientemente, el Covid . Entonces imaginamos que los grupos sanguíneos encontrados entre los primeros Sapiens pueden haberles proporcionado un nuevo arsenal para afrontar los nuevos entornos encontrados durante su expansión por el mundo. Sin embargo, es demasiado pronto para comentar sobre los patógenos responsables. La fascinante historia del “rhesus” neandertal Los neandertales comparten el mismo gen "rhesus". Padre de uno de los “rhesus” africanos, hoy en día es casi inaudito a escala mundial, con la excepción de dos casos en Australia y Papúa Nueva Guinea. Oceanía es también la región cuyas poblaciones tienen mayor herencia genética de neandertales y denisovanos, hasta un 6%. Gracias a este "rhesus" neandertal, hemos actualizado el diagrama evolutivo de este grupo sanguíneo: el gen neandertal en realidad se incrustó en el genoma por cruce, probablemente al salir de África antes de que el Homo sapiens emigrara hacia Oceanía, hace más de 50.000 años. En la práctica, los "rhesus", como los de los neandertales, están implicados en la enfermedad hemolítica del recién nacido. Nuestro estudio demuestra que los primeros Sapiens de Eurasia no lo tenían. En caso de mestizaje entre un hombre sapiens y una mujer neandertal, existiría, por tanto, el riesgo de perder al hijo. Por tanto, el “rhesus” neandertal podría haber contribuido a su declive durante la llegada del Homo sapiens . Líneas genéticas perdidas Se sabe que el individuo siberiano Ust'-Ishim, que data de hace unos 45.000 años, porta un linaje genético extinto, y esto se ve en nuestro estudio. Tiene grupos sanguíneos únicos, que no se encuentran en poblaciones prehistóricas más recientes. Al igual que los resultados publicados en diciembre de 2024 en las revistas Science y Nature , nuestro estudio confirma que la población de Eurasia no fue un proceso continuo, sino más bien una serie de oleadas intercaladas con reemplazos y extinciones locales. Los glóbulos rojos muestran muchas variaciones en respuesta a la malaria. Pero el origen y las fechas de estas adaptaciones biológicas siguen siendo objeto de debate. El acceso a genomas antiguos ofrece la oportunidad de explorar otra historia: las relaciones entre los humanos prehistóricos y las enfermedades infecciosas.