«Добился невозможного»: за какое открытие вручена Нобелевская премия в области физиологии и медицины

Нобелевскую премию в области физиологии и медицины 2022 года получил шведский генетик Сванте Пэабо, расшифровавший геном неандертальца и денисовского человека. В заявлении Нобелевского комитета говорится, что эти открытия имеют значение для медицины — в частности, в контексте изучения реакций иммунной системы современного человека на инфекции. Благодаря работам Пэабо было открыто наличие генов вымерших человеческих видов в геноме современных людей — это означает, что когда-то на Земле одновременно жили несколько видов разумных существ, которые взаимодействовали и скрещивались. По словам экспертов, исследования шведского учёного пролили свет на эволюцию человека на протяжении нескольких десятков тысячелетий.

• AFP
• © Jonathan NACKSTRAND

Нобелевский комитет Каролинского института Стокгольма 3 октября объявил, что лауреатом Нобелевской премии в области физиологии и медицины 2022 года стал шведский генетик Сванте Пэабо.

«В рамках своего новаторского исследования Сванте Пэабо добился, казалось бы, невозможного: секвенировал геном неандертальца, вымершего родственника современного человека. Он также сделал сенсационное открытие, обнаружив прежде неизвестного гоминина — денисовца», — говорится в сообщении комитета.

Кроме того, шведский учёный обнаружил факт переноса генов от вымерших неандертальцев к Homo sapiens после миграции последних из Африки примерно 70 тыс. лет назад. Сегодня науке известно, что представители современного вида людей Homo sapiens sapiens впервые появились на территории Африки примерно 300 тыс. лет назад. Другой человеческий вид — Homo sapiens neanderthalensis — возник примерно 400 тыс. лет назад, а вымер лишь около 30 тыс. лет назад. Неандертальцы населяли территорию современной Европы и Западной Азии, куда впоследствии мигрировали и представители Homo sapiens sapiens. Работа Сванте Пэабо позволила установить, что наш вид достаточно долго сосуществовал с неандертальцами.

• Сванте Пэабо
• Gettyimages.ru
• © Jens Schlueter / Stringer

«Это древнее генетическое наследие современных людей сегодня имеет значимость с точки зрения физиологии, например в контексте реакции нашей иммунной системы на инфекции. Знаковое исследование Пэабо положило начало совершенно новой научной дисциплине — палеогеномике. В его открытиях проливается свет на генетические различия между всеми живущими ныне людьми и вымершими гомининами (подсемейство, к которому относят современных и вымерших людей, а также горилл. — RT) и тем самым закладывается основа для изучения того, из чего складывается уникальность человека», — говорится в заявлении Нобелевского комитета.

Невыполнимая задача

Секвенирование генома останков вымерших тысячи лет назад неандертальцев долгое время считалось невыполнимой задачей из-за плохой сохранности материала. Сванте Пэабо начал эту работу с попыток анализа митохондриальной ДНК (мтДНК) — генома, расположенного в митохондриях человека. Митохондриальные ДНК содержат только часть генетической информации, однако являются удобным объектом генетических исследований. Вероятность обнаружить пригодную для секвенирования мтДНК выше, чем найти сохранную ДНК в ядре клеток, поскольку каждая клетка содержит множество митохондрий и только одно ядро.

Исследования Сванте Пэабо увенчались успехом: в 2008 году учёный секвенировал митохондриальный геном неандертальца. Однако учёный на этом не остановился и продолжил попытки найти способ секвенирования ядерного генома вымерших людей. Впервые частично секвенировать геном древнего человека удалось уже в 2010 году.

Учёные установили, что гены неандертальцев сохранились в геноме современных европейцев и азиатов, но практически отсутствуют в геноме современных африканцев. Это говорит о том, что мигрировавшие десятки тысяч лет назад из Африки на территорию Европы и Азии представители нашего вида скрещивались с аборигенами — неандертальцами.

• Неандерталец (реконструкция внешнего облика)
• Gettyimages.ru
• © Mike Kemp / Contributor

Ещё одним научным прорывом, совершённым Сванте Пэабо, стало секвенирование генома денисовца. Останки древнего человека были обнаружены в 2008 году в Денисовой пещере на Алтае. Проведённый Сванте Пэабо анализ показал, что речь идёт о ещё одном, ранее неизвестном виде людей, который получил название «денисовцы» (Homo sapiens denisovan).

Сванте Пэабо родился в Стокгольме в 1955 году, с 1975-го изучал в Упсальском университете египтологию, русский язык, историю науки и медицины, а в 1986-м защитил диссертацию по молекулярной иммунологии. Впоследствии учёный работал в Цюрихском университете и в Институте изучения рака в Лондоне. С 1990 по 1997 год Пэабо был профессором общей биологии в Мюнхенском университете, сейчас занимает пост директора департамента генетики в Институте эволюционной антропологии общества Макса Планка в Лейпциге.

Мнение российских учёных

По мнению опрошенных RT экспертов, именно благодаря работам Сванте Пэабо наука смогла раскрыть подлинную историю происхождения современного человека, а также узнать, как наши предки взаимодействовали с другими видами разумных людей.

Заведующий лабораторией бионанотехнологии, микробиологии и вирусологии факультета естественных наук Новосибирского государственного университета Сергей Нетёсов, доктор биологических наук, член-корреспондент РАН, профессор

— В чём главная научная заслуга шведского учёного Сванте Пэабо?

— Сванте Пэабо инициировал и затем участвовал в десятках исследований ДНК древних людей. Эти исследования пролили свет на эволюцию человека на протяжении нескольких десятков тысячелетий. Он же секвенировал геном так называемого денисовского человека, останки которого были найдены в одной из пещер Алтая. Это позволило учёным понять, что в суровых климатических условиях Сибири человек жил уже несколько десятков тысяч лет назад.

Думаю, что открытие, за которое вручена Нобелевская премия простимулирует дальнейшее развитие изучения ДНК людей, живших на Земле десятки и сотни тысяч лет назад. И возможно, в итоге эти изыскания помогут найти новые методы лечения болезней.

Член-корреспондент РАН, главный научный сотрудник Института общей генетики имени Н. И. Вавилова РАН доктор биологических наук Илья Захаров-Гезехус

— Какое значение для фундаментальной науки имеют открытия Сванте Пэабо?

— Именно благодаря работам Сванте Пэабо учёные поняли, что неандертальцы представляли собой хотя и близкий к нам, но всё же самостоятельный биологический вид — ранее на этот счёт велись дискуссии.

Стало ясно, что 40—50 тыс. лет назад на Земле существовало как минимум два вида разумных существ, которые взаимодействовали между собой — не только боролись, но и порой скрещивались.

• Денисова пещера
• РИА Новости
• © Александр Кряжев

Если неандертальцы были известны по костным останкам ещё с XIX века, то денисовцы стали новым открытием. Примерно 20 лет назад наш выдающийся археолог, академик Анатолий Пантелеевич Деревянко, обнаружил в Денисовой пещере на Алтае фалангу человеческого пальца. Находку передали для анализа Сванте Пэабо, он сумел извлечь из неё ДНК и установить, что останки принадлежали к отдельному человеческому виду, ранее неизвестному.

Жаль, что наш учёный, который тоже участвовал в этом открытии, не разделил Нобелевскую премию со шведским коллегой. Ведь открытие ещё одного вымершего вида разумных людей перевернуло представление об эволюции человека.

Изучение древних ДНК, инициированное и проведённое Сванте Пэабо, позволило науке открыть такую картину прошлого, которой ранее никто и не мог предполагать. Оказалось, что три вида разумных людей существовали на Земле одновременно — все они, а не только Homo sapiens sapiens, использовали орудия и огонь.

— Какую роль открытие Сванте Пэабо играет для медицины?

— Дело в том, что Нобелевских премий по биологии или генетике нет, поэтому генетики всегда получают премии в медицинской номинации. Однако это действительно важное для медицины открытие — полученные от денисовцев и неандертальцев гены могут определять устойчивость современного человека к некоторым внешним факторам. Например, известно, что жители Тибета могут жить на большой высоте в условиях низкого содержания кислорода — в атмосфере, где европейцы, к примеру, очень плохо себя чувствуют. И эту устойчивость к гипоксии тибетцы унаследовали именно от денисовцев, которые заселили Тибет ещё до Homo sapiens sapiens.

Источник