O cientista sueco Svante Paabo ganhou o Prêmio Nobel de Medicina na segunda-feira por suas descobertas sobre a evolução humana que forneceram informações importantes sobre nosso sistema imunológico e o que nos torna únicos em comparação com nossos primos extintos, disse o painel do prêmio.

Paabo liderou o desenvolvimento de novas técnicas que permitiram aos pesquisadores comparar o genoma dos humanos modernos e o de outros hominídeos – os neandertais e os denisovanos.

Embora os ossos neandertais tenham sido descobertos pela primeira vez em meados do século 19, apenas desvendando seu DNA – muitas vezes referido como o código da vida – os cientistas conseguiram entender completamente as ligações entre as espécies.

Isso incluiu a época em que os humanos modernos e os neandertais divergiram como espécie, determinado em cerca de 800.000 anos atrás, disse Anna Wedell, presidente do Comitê do Nobel.

“Paabo e sua equipe também descobriram surpreendentemente que o fluxo gênico ocorreu de neandertais ao Homo sapiens, demonstrando que eles tiveram filhos juntos durante períodos de coexistência”, disse ela.

Essa transferência de genes entre espécies de hominídeos afeta a forma como o sistema imunológico dos humanos modernos reage a infecções, como o coronavírus. Pessoas fora da África têm 1-2% dos genes neandertais.

Paabo e sua equipe também conseguiram extrair DNA de um pequeno osso de dedo encontrado em uma caverna na Sibéria, levando ao reconhecimento de uma nova espécie de humanos antigos que eles chamaram de Denisovans.

Wedell descreveu isso como "uma descoberta sensacional" que posteriormente mostrou que os neandertais e os denisovanos eram grupos irmãos que se separaram cerca de 600.000 anos atrás. Os genes denisovanos foram encontrados em até 6% dos humanos modernos na Ásia e no Sudeste Asiático, indicando que o cruzamento também ocorreu lá.

“Ao se misturar com eles depois de migrar para fora da África, o homo sapiens pegou sequências que melhoraram suas chances de sobreviver em seus novos ambientes”, disse Wedell. Por exemplo, os tibetanos compartilham um gene com os denisovanos que os ajuda a se adaptar à alta altitude.

"Svante Pääbo descobriu a composição genética de nossos parentes mais próximos, os neandertais e os hominídeos Denison", disse Nils-Göran Larsson, membro da Assembleia do Nobel, à Associated Press após o anúncio.

“E as pequenas diferenças entre essas formas humanas extintas e nós, como humanos de hoje, fornecerão informações importantes sobre as funções do nosso corpo e como nosso cérebro se desenvolveu”.

Paabo disse que ficou surpreso ao saber de sua vitória na segunda-feira.

"Então, eu estava tomando a última xícara de chá para pegar minha filha na babá, onde ela passou a noite, e então recebi uma ligação da Suécia e, é claro, pensei que tinha algo a ver com nossa pequena casa de veraneio na Suécia. Pensei: 'Ah, o cortador de grama quebrou ou algo assim'", disse ele em uma entrevista publicada na página oficial dos Prêmios Nobel.

Ele meditou sobre o que teria acontecido se os neandertais tivessem sobrevivido por mais 40.000 anos. "Nós veríamos um racismo ainda pior contra os neandertais, porque eles eram realmente diferentes de nós em certo sentido? nós, mas ainda diferente", disse ele.

Paabo, 67 anos, realizou seus estudos premiados na Alemanha na Universidade de Munique e no Instituto Max Planck de Antropologia Evolutiva em Leipzig. Ele é filho de Sune Bergstrom, que ganhou o Prêmio Nobel de Medicina em 1982. Segundo a Fundação Nobel, é a oitava vez que o filho ou filha de um ganhador do Prêmio Nobel também ganha um Prêmio Nobel.

Cientistas da área elogiaram a escolha do Comitê do Nobel este ano.

David Reich, geneticista da Harvard Medical School, disse estar emocionado com o fato de o grupo honrar o campo do DNA antigo, que ele teme que "caia entre as rachaduras".

Ao reconhecer que o DNA pode ser preservado por dezenas de milhares de anos – e desenvolver maneiras de extraí-lo – Paabo e sua equipe criaram uma maneira completamente nova de responder a perguntas sobre nosso passado, disse Reich. Esse trabalho foi a base para um "crescimento explosivo" de estudos de DNA antigo nas últimas décadas.

"Isso reconfigurou totalmente nossa compreensão da variação humana e da história humana", disse Reich.

Dr. Eric Green, diretor do Instituto Nacional de Pesquisa do Genoma Humano, chamou de "um grande dia para a genômica", um campo relativamente jovem nomeado pela primeira vez em 1987.

O projeto Genoma Humano, que decorreu de 1990 a 2003, "nos deu a primeira sequência do genoma humano e melhoramos essa sequência desde então", disse Green. Desde então, os cientistas desenvolveram novos métodos mais baratos e extremamente sensíveis para sequenciar o DNA.

Quando você sequencia o DNA de um fóssil de milhões de anos, você tem apenas "quantidades muito pequenas" de DNA, disse Green. Entre as inovações de Paabo estava descobrir os métodos laboratoriais para extrair e preservar essas pequenas quantidades de DNA. Ele foi então capaz de colocar pedaços da sequência do genoma neandertal contra o sequenciamento humano que saiu do Projeto Genoma Humano.

A equipe de Paabo publicou o primeiro rascunho de um genoma neandertal em 2009. A equipe sequenciou mais de 60% do genoma completo a partir de uma pequena amostra de osso, depois de enfrentar a decomposição e a contaminação por bactérias.

"Devemos sempre nos orgulhar do fato de que sequenciamos nosso genoma. Mas a ideia de que podemos voltar no tempo e sequenciar o genoma que não vive mais e algo que é um parente direto dos humanos é realmente notável", disse Green. .

Katerina Harvati-Papatheodorou, professora de paleoantropologia da Universidade de Tübingen, na Alemanha, disse que o prêmio também ressalta a importância de entender a herança evolutiva da humanidade para obter insights sobre a saúde humana hoje.

“O exemplo mais recente é a descoberta de que genes herdados de nossos parentes neandertais podem ter implicações na suscetibilidade a infecções por COVID”, disse ela em um e-mail à AP.

O prêmio de medicina deu início a uma semana de anúncios do Prêmio Nobel. Continua na terça-feira com o prêmio de física, com química na quarta e literatura na quinta. O Prêmio Nobel da Paz de 2022 será anunciado na sexta-feira e o prêmio de economia em 10 de outubro.

Os destinatários de medicamentos do ano passado foram David Julius e Ardem Patapoutian por suas descobertas sobre como o corpo humano percebe a temperatura e o toque.

Os prêmios têm um prêmio em dinheiro de 10 milhões de coroas suecas (cerca de US$ 900.000) e serão entregues em 10 de dezembro. O dinheiro vem de um legado deixado pelo criador do prêmio, o inventor sueco Alfred Nobel, que morreu em 1895.

A Assembleia do Nobel no Karolinska Institutet

decidiu hoje conceder

Prêmio Nobel de Fisiologia ou Medicina de 2022

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A humanidade sempre foi intrigada por suas origens. De onde viemos e como nos relacionamos com aqueles que vieram antes de nós? O que nos torna, Homo sapiens, diferente de outros hominídeos?

Por meio de sua pesquisa pioneira, Svante Pääbo realizou algo aparentemente impossível: sequenciar o genoma do Neandertal, um parente extinto dos humanos atuais. Ele também fez a descoberta sensacional de um hominídeo anteriormente desconhecido, Denisova. É importante ressaltar que Pääbo também descobriu que a transferência de genes ocorreu desses hominídeos agora extintos para o Homo sapiens após a migração para fora da África há cerca de 70.000 anos. Esse antigo fluxo de genes para os humanos atuais tem relevância fisiológica hoje, por exemplo, afetando como nosso sistema imunológico reage a infecções.

A pesquisa seminal de Pääbo deu origem a uma disciplina científica inteiramente nova; paleogenômica. Ao revelar diferenças genéticas que distinguem todos os humanos vivos de hominídeos extintos, suas descobertas fornecem a base para explorar o que nos torna exclusivamente humanos.

A questão de nossa origem e do que nos torna únicos tem engajado a humanidade desde os tempos antigos . Paleontologia e arqueologia são importantes para estudos da evolução humana. A pesquisa forneceu evidências de que o humano anatomicamente moderno, Homo sapiens, apareceu pela primeira vez na África há aproximadamente 300.000 anos, enquanto nossos parentes mais próximos, os neandertais, se desenvolveram fora da África e povoaram a Europa e a Ásia Ocidental de cerca de 400.000 anos até 30.000 anos atrás, ponto em que foram extintos. Há cerca de 70.000 anos, grupos de Homo sapiens migraram da África para o Oriente Médio e, de lá, se espalharam pelo resto do mundo. Assim, o Homo sapiens e os neandertais coexistiram em grande parte da Eurásia por dezenas de milhares de anos. Mas o que sabemos sobre nosso relacionamento com os extintos neandertais? As pistas podem ser derivadas de informações genômicas. No final da década de 1990, quase todo o genoma humano havia sido sequenciado. Este foi um feito considerável, o que permitiu estudos posteriores da relação genética entre diferentes populações humanas. No entanto, estudos da relação entre os humanos atuais e os extintos neandertais exigiriam o sequenciamento de DNA genômico recuperado de espécimes arcaicos.

No início de sua carreira, Svante Pääbo ficou fascinado com a possibilidade de utilizar métodos genéticos modernos para estudar o DNA dos neandertais. No entanto, ele logo percebeu os desafios técnicos extremos, porque com o tempo o DNA se modifica quimicamente e se degrada em pequenos fragmentos. Depois de milhares de anos, restam apenas vestígios de DNA, e o que resta é massivamente contaminado com DNA de bactérias e humanos contemporâneos. Como aluno de pós-doutorado com Allan Wilson, pioneiro no campo da biologia evolutiva, Pääbo começou a desenvolver métodos para estudar o DNA dos neandertais, um empreendimento que durou várias décadas.

Em 1990, Pääbo foi recrutado para a Universidade de Munique, onde, como professor recém-nomeado, continuou seu trabalho sobre DNA arcaico. Ele decidiu analisar o DNA das mitocôndrias neandertais – organelas em células que contêm seu próprio DNA. O genoma mitocondrial é pequeno e contém apenas uma fração da informação genética na célula, mas está presente em milhares de cópias, aumentando a chance de sucesso. Com seus métodos refinados, Pääbo conseguiu sequenciar uma região do DNA mitocondrial de um pedaço de osso de 40.000 anos. Assim, pela primeira vez, tivemos acesso a uma sequência de um parente extinto. Comparações com humanos e chimpanzés contemporâneos demonstraram que os neandertais eram geneticamente distintos.

Como análises do pequeno genoma mitocondrialdeu apenas informações limitadas, Pääbo agora assumiu o enorme desafio de sequenciar o genoma nuclear neandertal. Neste momento, foi-lhe oferecida a oportunidade de estabelecer um Instituto Max Planck em Leipzig, Alemanha. No novo Instituto, Pääbo e sua equipe melhoraram constantemente os métodos para isolar e analisar DNA de restos ósseos arcaicos. A equipe de pesquisa explorou novos desenvolvimentos técnicos, que tornaram o sequenciamento de DNA altamente eficiente. A Pääbo também contratou vários colaboradores críticos com experiência em genética de populações e análises avançadas de sequências. Seus esforços foram bem sucedidos. Pääbo conseguiu o que parecia impossível e pôde publicar a primeira sequência do genoma neandertal em 2010. Análises comparativas demonstraram que o ancestral comum mais recente dos neandertais e do Homo sapiens viveu há cerca de 800.000 anos.

Pääbo e seus colegas de trabalho agora podem investigar a relação entre os neandertais e os humanos modernos de diferentes partes do mundo. Análises comparativas mostraram que as sequências de DNA de neandertais eram mais semelhantes a sequências de humanos contemporâneos originários da Europa ou Ásia do que de humanos contemporâneos originários da África. Isso significa que neandertais e Homo sapiens cruzaram durante seus milênios de coexistência. Nos humanos modernos com ascendência europeia ou asiática, aproximadamente 1-4% do genoma se origina dos neandertais.

Em 2008, um fragmento de 40.000 anos de um osso de dedo foi descoberto na caverna Denisova, na parte sul da Sibéria. O osso continha DNA excepcionalmente bem preservado, que a equipe de Pääbo sequenciou. Os resultados causaram sensação: a sequência de DNA era única quando comparada a todas as sequências conhecidas de neandertais e humanos atuais. Pääbo descobriu um hominídeo anteriormente desconhecido, que recebeu o nome de Denisova. Comparações com sequências de humanos contemporâneos de diferentes partes do mundo mostraram que o fluxo gênico também ocorreu entre Denisova e Homo sapiens. Essa relação foi vista pela primeira vez em populações na Melanésia e em outras partes do Sudeste Asiático, onde os indivíduos carregam até 6% de DNA de Denisova.

As descobertas de Pääbo geraram uma nova compreensão de nossa história evolutiva. Na época em que o Homo sapiens migrou para fora da África, pelo menos duas populações extintas de hominídeos habitavam a Eurásia. Os neandertais viviam na Eurásia ocidental, enquanto os denisovanos povoavam as partes orientais do continente. Durante a expansão do Homo sapiens para fora da África e sua migração para o leste, eles não apenas encontraram e cruzaram com os neandertais, mas também com os denisovanos.

Através de sua pesquisa inovadora, Svante Pääbo estabeleceu uma disciplina científica inteiramente nova, a paleogenômica. Após as descobertas iniciais, seu grupo concluiu análises de várias sequências genômicas adicionais de hominídeos extintos. As descobertas de Pääbo estabeleceram um recurso único, que é amplamente utilizado pela comunidade científica para entender melhor a evolução e a migração humana. Novos métodos poderosos para análise de sequência indicam que hominídeos arcaicos também podem ter se misturado com Homo sapiens na África. No entanto, nenhum genoma de hominídeos extintos na África ainda foi sequenciado devido à degradação acelerada do DNA arcaico em climas tropicais.

Graças às descobertas de Svante Pääbo, agora entendemos que sequências de genes arcaicos de nossos parentes extintos influenciam a fisiologia dos humanos atuais. Um exemplo é a versão denisovana do gene EPAS1, que confere uma vantagem para a sobrevivência em grandes altitudes e é comum entre os tibetanos atuais. Outros exemplos são os genes neandertais que afetam nossa resposta imune a diferentes tipos de infecções.

O Homo sapiens é caracterizado por sua capacidade única de criar culturas complexas, inovações avançadas e arte figurativa, bem como pela capacidade de atravessar águas abertas e se espalhar por todas as partes do nosso planeta. Os neandertais também viviam em grupos e tinham cérebros grandes. Eles também utilizaram ferramentas, mas estas se desenvolveram muito pouco durante centenas de milhares de anos. As diferenças genéticas entre o Homo sapiens e nossos parentes extintos mais próximos eram desconhecidas até serem identificadas através do trabalho seminal de Pääbo. Intensas pesquisas em andamento se concentram em analisar as implicações funcionais dessas diferenças com o objetivo final de explicar o que nos torna exclusivamente humanos.