تجمع الجائزة لأول مرة بين أب ونجله.. نوبل الطب لسويدي كشف علاقتنا بأسلافنا المنقرضين

لم تخلف جائزة نوبل عادتها السنوية، فدائماً ما تأتي خارج إطار التوقعات، وهو ما حدث العام الحالي في فرع الطب، الذي أُعلن صباح أمس (الاثنين).
وبينما كانت أغلب الترشيحات تتجه نحو منحها مطوري لقاحات «الرنا مرسال» التي استخدمت على نطاق واسع في جائحة «كوفيد – 19»، ذهبت الجائزة إلى العالم السويدي سفانتي بابو، لاكتشافاته في التطور البشري، التي قدمت رؤى أساسية لنظام المناعة لدينا، الذي يجعلنا فريدين مقارنة بأبناء عمومتنا المنقرضين «إنسان نياندرتال» و«دينيسوفان».
وتستند التوقعات دائماً إلى وصية مؤسس الجائزة العالم ألفريد نوبل، الذي أوصى بأن تمنح إلى أولئك الذين كانوا يوفرون أكبر فائدة للبشرية، خلال العام السابق، ولكن لجنة الجائزة تفضل دوماً التأكد من صمود الاختراقات العلمية أمام اختبار الزمن؛ ولذلك دائماً ما تأتي الجوائز خارج نطاق التوقعات، كما حدث العام الحالي، مع العالم السويدي سفانتي بابو، الذي سبق لولده العالم سون بيرغستروم، أن حصل على الجائزة عام 1982، ليصبحا أول أب ونجله، يحصلان عليها في فرع الطب.
وتشبع أبحاث الابن بابو، الحاصل على الجائزة، رغبة البشرية في التعرف على أصولها، والإجابة على أسئلة من عينة ما علاقتنا بمن سبقنا؟ وما الذي يجعلنا مختلفين عن أشباه البشر الآخرين الذين سبقونا.
وتقول لجنة جائزة «نوبل» في بيان صدر أمس، إن بابو استطاع من خلال بحثه الرائد، تحقيق شيء يبدو مستحيلاً، وهو إجراء تسلسل جينوم إنسان «نياندرتال»، أحد أقارب البشر المنقرضين، كما اكتشف اكتشافاً مثيراً لإنسان غير معروف سابقاً، وهو «دينيسوفان»، والأهم من ذلك، وجد بابو أيضاً، أن نقل الجينات قد حدث من أشباه البشر المنقرضة الآن إلى الإنسان العاقل بعد الهجرة من أفريقيا منذ نحو 70 ألف عام، وهذا التدفق القديم للجينات إلى البشر المعاصرين له صلة فسيولوجية اليوم، على سبيل المثال التأثير على كيفية تفاعل جهاز المناعة لدينا مع العدوى.
وقدمت الأبحاث التي قادها، دليلاً على أن الإنسان الحديث تشريحياً، «هومو سابينس»، ظهر لأول مرة في أفريقيا منذ نحو 300 ألف عام، في حين أن أقرب أقربائنا المعروفين، إنسان «نياندرتال»، تطور خارج أفريقيا وسكان أوروبا وغرب آسيا من نحو 400 ألف عام حتى 30 ألف عام مضت، وعند هذه النقطة انقرضوا.
وأظهرت الأبحاث أيضاً، أنه منذ نحو 70 ألف عام، هاجرت مجموعات من الإنسان العاقل من أفريقيا إلى الشرق الأوسط، ومن هناك انتشروا إلى بقية العالم، وهكذا تعايش الإنسان العاقل «هومو سابينس» و«النياندرتال» في أجزاء كبيرة من أوراسيا لعشرات الآلاف من السنين.

تحديات تقنية

بحلول نهاية التسعينات، كان الجينوم البشري بأكمله تقريباً قد تسلسل، وكان هذا إنجازاً كبيراً؛ مما سمح بإجراء دراسات لاحقة للعلاقة الجينية بين مختلف المجموعات البشرية، ومع ذلك، فإن دراسات العلاقة بين البشر الحاليين و«النياندرتال» المنقرضين تتطلب تسلسل الحمض النووي الجيني المستعاد من العينات القديمة.
وفي بداية حياته المهنية، انبهر سفانتي بابو، بإمكانية استخدام الأساليب الجينية الحديثة لدراسة الحمض النووي لإنسان «نياندرتال»، ومع ذلك، سرعان ما أدرك التحديات التقنية الشديدة؛ لأنه مع مرور الوقت يصبح الحمض النووي معدلاً كيميائياً ويتحلل إلى أجزاء قصيرة.
وبعد آلاف السنين، لم يتبقَ سوى كميات ضئيلة من الحمض النووي، وما تبقى يكون ملوثاً بشكل كبير بالحمض النووي من البكتيريا والبشر المعاصرين، وكطالب ما بعد الدكتوراه مع آلان ويلسون، وهو رائد في مجال علم الأحياء التطوري، بدأ بابو في تطوير طرق لدراسة الحمض النووي من إنسان «نياندرتال»، وهو مسعى استمر عقوداً عدة.
وفي عام 1990، عُيّن بابو في جامعة ميونيخ، حيث واصل عمله أستاذاً، وعُيّن حديثاً في مجال الحمض النووي القديم، وقرر تحليل الحمض النووي المأخوذ من «ميتوكوندريا» إنسان «نياندرتال»، وهي عضيات في الخلايا التي تحتوي على الحمض النووي الخاص بها.
وجينوم «الميتوكوندريا» صغير ولا يحتوي إلا على جزء بسيط من المعلومات الجينية في الخلية، ولكنه موجود بآلاف النسخ؛ مما يزيد من فرصة النجاح، وبفضل أساليبه المبتكرة، تمكن بابو من ترتيب منطقة من الحمض النووي لـ«الميتوكوندريا» من قطعة عظم عمرها 40 ألف عام، وهكذا، لأول مرة، تمكنا من الوصول إلى تسلسل من قريب منقرض، وأظهرت المقارنات مع البشر المعاصرين والشمبانزي أن إنسان «نياندرتال» كان متميزاً وراثياً.
ونظراً لأن تحليلات جينوم «الميتوكوندريا» الصغير أعطت معلومات محدودة فقط، فقد اتخذ بابو الآن التحدي الهائل المتمثل في تحديد تسلسل الجينوم النووي لإنسان «نياندرتال».
وفي ذلك الوقت، عُرضت عليه فرصة إنشاء معهد «ماكس بلانك» في لايبزيغ بألمانيا، وفي المعهد الجديد، حسّن وفريقه بشكل مطرد طرق عزل الحمض النووي وتحليله من بقايا العظام القديمة.

المهمة المستحيلة

ووفق بيان لجنة جائزة «نوبل»، فقد استغل فريق البحث التطورات التقنية الجديدة، التي جعلت تسلسل الحمض النووي عالي الكفاءة، وأشرك بابو أيضاً العديد من المتعاونين المهمين من ذوي الخبرة في علم الوراثة السكانية وتحليل التسلسل المتقدم، وكانت جهوده ناجحة؛ إذ أنجز ما يبدو مستحيلاً ونشر أول تسلسل جينوم لإنسان «نياندرتال» في عام 2010، وأظهرت التحليلات المقارنة أن أحدث سلف مشترك لإنسان «نياندرتال» والإنسان العاقل عاش منذ نحو 800 ألف عام.
وأصبح بإمكان بابو وزملائه الآن التحقيق في العلاقة بين إنسان «نياندرتال» وبشر العصر الحديث، من أجزاء مختلفة من العالم، وأظهرت التحليلات المقارنة أن تسلسلات الحمض النووي من «نياندرتال» كانت أكثر تشابهاً مع تسلسلات من البشر المعاصرين الذين نشأوا من أوروبا أو آسيا أكثر من البشر المعاصرين القادمين من أفريقيا.
وهذا يعني أن «النياندرتال» والإنسان العاقل تزاوجوا خلال آلاف السنين من التعايش، في البشر المعاصرين من أصل أوروبي أو آسيوي.
وفي عام 2008، اكتُشف جزء من عظم إصبع عمره 40 ألف عام في كهف دينيسوفا في الجزء الجنوبي من سيبيريا، واحتوى العظم على حمض نووي محفوظ جيداً بشكل استثنائي، والذي رتّب فريق بابو تسلسله.
وتسببت النتائج في إثارة ضجة كبيرة؛ إذ كان تسلسل الحمض النووي فريداً عند مقارنته بجميع التسلسلات المعروفة من إنسان «نياندرتال» والإنسان الحالي، واكتشف بابو أحد أشباه البشر غير المعروف سابقاً، الذي أطلق عليه اسم «دينيسوفان».
وأظهرت المقارنات مع متواليات من البشر المعاصرين من أجزاء مختلفة من العالم، أن تدفق الجينات قد حدث أيضاً بين «دينيسوفان» والإنسان العاقل، وشوهدت هذه العلاقة لأول مرة في السكان في ميلانيزيا وأجزاء أخرى من جنوب شرقي آسيا، حيث يحمل الأفراد ما يصل إلى 6 في المائة من الحمض النووي لإنسان «دينيسوفان».
وبفضل اكتشافات بابو، أصبحنا نفهم الآن أن التسلسلات الجينية القديمة من أقاربنا المنقرضين، تؤثر على فسيولوجيا البشر في الوقت الحاضر، وأحد الأمثلة على ذلك هو نسخة «دينيسوفان» من الجين (EPAS1)، التي تمنح ميزة للبقاء على ارتفاعات عالية وهي شائعة بين التبتيين في الوقت الحاضر، ومن الأمثلة الأخرى جينات الإنسان البدائي التي تؤثر على استجابتنا المناعية لأنواع مختلفة من العدوى.