Η ιστορία της ανθρωπότητας στις έλικες του DNA

Άρθρο της Ιωάννας Σουφλερή στο Βήμα της Κυριακής,
26 Φεβρουαρίου 2006 - Αρ. Φύλλου 14700, σελ.: H01

Το DNA διηγείται την ανθρώπινη ιστορία: Τα 7 δισ. άνθρωποι που σήμερα κατοικούν στη Γη είναι απόγονοι μιας «χούφτας» homo sapiens που ζούσαν πριν από 60.000 χρόνια σε κάποιο αφρικανικό χωριό. Με μίτο τις έλικες του DNA των συνανθρώπων μας (ή και τις δικές μας), οι επιστήμονες θα προσπαθήσουν να ξετυλίξουν το κουβάρι των ανθρώπινων μεταναστεύσεων. Η γενετική πληροφορία γίνεται μια αόρατη κλωστή που μας πηγαίνει πίσω στον χρόνο και στον χώρο εκείνου του πρώτου αφρικανικού χωριού...

Ο πληθυσμός της Γης υπολογίζεται σήμερα σε 6,5 δισεκατομμύρια ανθρώπους, ενώ ως το 2012 θα έχουμε φθάσει τα 7 δισεκατομμύρια. Καθόλου άσχημα αν σκεφθεί κανείς ότι πριν από μόλις 60.000 χρόνια το είδος homo sapiens δεν αριθμούσε παρά μια χούφτα ψυχές κάπου στην Αφρική. Πώς έγινε και μέσα στο μικρό (σε σχέση με την εμφάνιση της ζωής) διάστημα εποικήσαμε τα μήκη και τα πλάτη της Γης, προσαρμοστήκαμε σε ζεστά, υγρά, κρύα, αφιλόξενα κλίματα, σκαρφαλώσαμε σε βουνοκορφές, περάσαμε ωκεανούς, επιβιώσαμε λοιμών και λιμών και καταλήξαμε να είμαστε το μόνο είδος που έχει ασκήσει τόσο μεγάλη επίδραση στο περιβάλλον του; Την οδύσσεια του ανθρωπίνου είδους θα επιχειρήσει να ανακαλύψει και να καταγράψει ένα φιλόδοξο ερευνητικό πρόγραμμα που ξεκίνησε πρόσφατα με πρωτοβουλία τού «National Geographic». Οι επιστήμονες του προγράμματος θα αναζητήσουν την ιστορία της ανθρωπότητας σε μια πηγή που μέχρι πρόσφατα έκρυβε καλά τα μυστικά της, το DNA μας. Όπως θα εξηγήσει αύριο κατά τη διάρκεια ειδικής ημερίδας ο επικεφαλής του προγράμματος δρ Σπένσερ Γουέλς (Spencer Wells), στα γονίδιά μας είναι καταγεγραμμένη η ανθρώπινη ιστορία και εμείς σήμερα, χάρη στις τεχνολογικές προόδους, μπορούμε να τη μελετήσουμε και να την καταγράψουμε. Αυτός άλλωστε είναι και ο λόγος που το πρόγραμμα ονομάστηκε Γονιδιογραφικό Πρόγραμμα (Genographic Project) ή, σε ελεύθερη απόδοση, Πρόγραμμα Καταγραφής Γονιδίων.

Μια φορά κι έναν καιρό, όταν το πρώτο ανθρώπινο χωριό σε μια αφρικανική κοιλάδα μεγάλωσε αρκετά και τα τρόφιμα δεν επαρκούσαν, μια παρέα αποφάσισε να απομακρυνθεί και να αναζητήσει καλύτερες συνθήκες σε άλλα μέρη. Ίσως πάλι οι συνθήκες να μην είχαν καμία σχέση με την πρώτη μετανάστευση στην ιστορία του ανθρωπίνου είδους: μπορεί αυτή να ήταν προϊόν της περιπετειώδους φύσης μερικών νέων που ήθελαν να μάθουν τι κρυβόταν πίσω από τον λόφο που έβλεπαν καθημερινά ή πού οδηγούσε το ποτάμι στις όχθες του οποίου είχαν παίξει τα πρώτα τους παιχνίδια. Πού τους οδήγησε λοιπόν η ανάγκη ή η περιέργεια ή η οποιαδήποτε άλλη αιτία, που δεν μπορούμε σήμερα να φανταστούμε, αυτούς τους πρώτους τολμηρούς που άφησαν την ομάδα; Πόσο παρέμειναν εκεί που πρωτοεγκαταστάθηκαν και πώς οι απόγονοί τους αποφάσισαν να μετακινηθούν περαιτέρω; Πώς ξεπεράστηκε το εμπόδιο της πρώτης θάλασσας που βρέθηκε στον δρόμο τους και πόσο μακρύ ήταν το πρώτο θαλασσινό ταξίδι;

Απαντήσεις σε ερωτήματα όπως τα παραπάνω θα προσπαθήσει να δώσει το Γονιδιογραφικό Πρόγραμμα, η σύλληψη του οποίου ανήκει στον γενετιστή Σπένσερ Γουέλς, διευθυντή του Population Genetics Research Group του Welcome Trust Centre for Human Genetics του Πανεπιστημίου της Οξφόρδης. Στα πέντε χρόνια που θα διαρκέσει το πρόγραμμα ο Γουέλς και οι συνεργάτες του σε 10 κέντρα ανά τον κόσμο θα συλλέξουν δείγματα αίματος από 100.000 άτομα-μέλη αυτοχθόνων πληθυσμών. Ταυτόχρονα με τη συλλογή δειγμάτων αίματος θα γίνεται και καταγραφή ανθρωπολογικών δεδομένων (όπως για παράδειγμα οι γλωσσικές ιδιαιτερότητες και τα έθιμα). Παράλληλα, ένα από τα 10 ερευνητικά κέντρα θα μελετά DNA απολιθωμάτων, ενώ ο καθένας από μας μπορεί να συμμετέχει στο πρόγραμμα δίνοντας το δικό του DNA (ανωνύμως φυσικά και με τη διαβεβαίωση ότι δεν θα χρησιμοποιηθεί παρά μόνο για το πρόγραμμα).

Περιττό να πούμε ότι τα δεδομένα που θα συγκεντρωθούν θα αποτελούν κοινό κτήμα και ότι όλοι οι επιστήμονες θα έχουν πρόσβαση σε αυτά. Όπως εξήγησε μιλώντας προς «Το Βήμα» ο καθηγητής Διαχείρισης Οικοσυστημάτων στο Τμήμα Περιβάλλοντος του Πανεπιστημίου Αιγαίου και διευθυντής της ελληνικής έκδοσης του «National Geographic» κ. Νικόλαος Μάργαρης, «καθώς επιστήμονες από όλον τον κόσμο θα συλλέγουν δείγματα γενετικού υλικού, θα αναλύουν τα αποτελέσματα και θα δημοσιοποιούν τα συμπεράσματά τους για τις γενετικές ρίζες των σύγχρονων ανθρώπων, θα έρχονται στο φως σημαντικές λεπτομέρειες για τη μεταναστευτική ιστορία του ανθρώπου στον πλανήτη. Η τράπεζα δεδομένων που θα προκύψει από το πρόγραμμα αυτό και στην οποία θα έχουν ελεύθερη πρόσβαση όλοι οι ενδιαφερόμενοι, γενετιστές, ανθρωπολόγοι, θα αποτελεί μία από τις μεγαλύτερες συλλογές γενετικών πληροφοριών για τον ανθρώπινο πληθυσμό που έχει συγκροτηθεί ποτέ. Βεβαίως δεν είναι τυχαίο που για την υλοποίηση του Γονιδιογραφικού Προγράμματος η National Geographic Society, που είναι ο μεγαλύτερος μη κυβερνητικός εκπαιδευτικός οργανισμός του πλανήτη, συνεργάστηκε με την IBM καθώς η ανάλυση των δεδομένων απαιτεί υπερυπολογιστές (ηλεκτρονικούς υπολογιστές που μπορούν να πραγματοποιούν δισεκατομμύρια υπολογισμούς ανά δευτερόλεπτο)».

Πώς όμως τα γονίδια των σημερινών ανθρώπων θα αποκαλύψουν τη μεταναστευτική ιστορία του ανθρώπινου είδους; Οι ερευνητές του προγράμματος θα αναζητήσουν στο DNA του καθενός από τους συμμετέχοντες τα «σημάδια» του παρελθόντος. Αν σκεφθεί κανείς ότι όλοι κληρονομήσαμε το DNA μας από τους γονείς μας (μισό από τον πατέρα και μισό από τη μητέρα) και αυτοί το κληρονόμησαν από τους δικούς τους γονείς κ.ο.κ., στην πράξη το DNA γίνεται μια αόρατη κλωστή που μας ενώνει όλους με τον πρώτο άνθρωπο ή τους πρώτους λίγους ανθρώπους εκείνου του αφρικανικού χωριού. Αυτή την αόρατη κλωστή θα προσπαθήσουν να ακολουθήσουν οι ερευνητές που για να την καταστήσουν ορατή χρησιμοποιούν την τεχνολογία, εκμεταλλευόμενοι παράλληλα χαρακτηριστικές λεπτομέρειες του τρόπου μεταφοράς της γενετικής πληροφορίας από γενιά σε γενιά. Ειδικότερα, οι ερευνητές αξιοποιούν το γεγονός ότι οι πατέρες μεταβιβάζουν το Y χρωμόσωμα (το ανδρικό χρωμόσωμα) στους γιους και μόνο στους γιους και το γεγονός ότι η μητέρα μεταφέρει το μιτοχονδριακό DNA της (DNA που υπάρχει στα οργανίδια του κυττάρου που ονομάζονται μιτοχόνδρια) σε όλα τα παιδιά της. Έτσι, αν σε μια δεδομένη στιγμή κατά τη διάρκεια της ανθρώπινης περιπλάνησης ένας πατέρας υπέστη μια μετάλλαξη (τυχαίο γεγονός αλλαγής των γραμμάτων του DNA) στο χρωμόσωμα Y, αυτή η αλλαγή θα κληροδοτήθηκε σε όλα τα αρσενικά παιδιά του και από εκεί στα αρσενικά εγγόνια του, στα αρσενικά δισέγγονά του κ.ο.κ. Αντιστοίχως μια μετάλλαξη στο μιτοχονδριακό DNA μιας μητέρας θα έχει κληροδοτηθεί σε όλα τα παιδιά της (αρσενικά και θηλυκά), εγγόνια της, δισέγγονά της κ.ο.κ. Απλουστευμένα και ξαναγυρνώντας στο πρώτο αφρικανικό χωριό μπορεί κανείς να φανταστεί ότι αν στο Y χρωμόσωμα ενός από τα μέλη που ξεκίνησαν τη μεγάλη περιπέτεια της μετανάστευσης έγινε μια μετάλλαξη, αυτή θα υπάρχει σε όλους τους απογόνους του, αλλά όχι στους προγόνους του που παρέμειναν στο χωριό και στους απογόνους αυτών. Και αν υποτεθεί ότι οι απόγονοι αυτού του ανθρώπου κάποια στιγμή μοιράστηκαν σε τρεις ομάδες και πήραν τρεις διαφορετικές κατευθύνσεις, η μετάλλαξη αυτή θα υπάρχει στους απογόνους τους έστω και αν απομονώθηκαν γεωγραφικά. Αντιστοίχως όμως δεν θα υπάρχει σε όλους τους απογόνους μια δεύτερη μετάλλαξη που πρωτοεμφανίστηκε σε ένα από τα μέλη της ομάδας που τριχοτομήθηκε. Αυτή η δεύτερη μετάλλαξη θα υπάρχει μόνο στους απογόνους του συγκεκριμένου ανδρός που, ας πούμε, βάδισε ανατολικά.

Τέτοιες μεταλλάξεις-σημάδια της μεταναστευτικής πορείας μας θα αναζητήσουν οι ερευνητές στα 100.000 δείγματα των αυτοχθόνων πληθυσμών και σε χιλιάδες του γενικού πληθυσμού (αξίζει να σημειωθεί ότι, αν και το πρόγραμμα δεν μετρά ούτε έναν χρόνο ζωής, έχουν ήδη συγκεντρωθεί 116.000 δείγματα από τον γενικό πληθυσμό). Περιττό να πούμε ότι τα δείγματα των αυτοχθόνων πληθυσμών είναι ανεκτίμητης αξίας, αφού η γεωγραφική απομόνωση των πληθυσμών αυτών έχει διατηρήσει το γενετικό υλικό τους σχετικά αναλλοίωτο. Με δεδομένο δε το γεγονός ότι οι περισσότεροι τέτοιοι πληθυσμοί αντιμετωπίζουν σήμερα τεράστια προβλήματα επιβίωσης αλλά και αλλοτρίωσης, το πρόγραμμα θα προσφέρει μια διπλή υπηρεσία: αφενός θα παράσχει μια εικόνα των πληθυσμών (γενετική αλλά και κοινωνιολογική και ανθρωπολογική) και αφετέρου θα βοηθήσει στην επιβίωσή τους, καθώς μέρος των εσόδων από την αγορά του ειδικού σετ λήψης DNA από όσους θέλουν να συμμετάσχουν στο πρόγραμμα θα διατεθεί για τη στήριξη των αυτοχθόνων πληθυσμών.

Περισσότερες λεπτομέρειες για το πρόγραμμα και το μαγευτικό ταξίδι των ανθρώπων έδωσε την Δευτέρα 27 Φεβρουαρίου 2006 ο δρ Σπένσερ Γουέλς, ο οποίος μάλιστα επεκτάθηκε στα πρώτα ευρήματα για την καταγωγή των Ελλήνων. Η διάλεξη διοργανώνηκε από το Βιολογικό Τμήμα του Πανεπιστημίου Αθηνών και το «National Geographic» στις 19:00 στην Αίθουσα Τελετών του Πανεπιστημίου Αθηνών στο Κεντρικό Κτίριο της οδού Πανεπιστημίου.

Πώς μπορείτε να συμμετάσχετε στο πρόγραμμα

Όσοι θέλετε να συμμετάσχετε στο Genographic Project, μπορείτε να αγοράσετε το ειδικό σετ λήψης DNA (κοστίζει περίπου 100 δολάρια) και να στείλετε το δικό σας δείγμα, που θα αναλυθεί και θα προστεθεί (ανώνυμα, θα υπάρχει μόνο ένας αριθμός που θα τον ξέρετε εσείς) στη βάση δεδομένων του προγράμματος. Κατόπιν θα μπορείτε να δείτε τον μεταναστευτικό χάρτη των δικών σας προγόνων, καθώς και τα αποτελέσματα της παγκόσμιας έρευνας στο nationalgeographic.com/genographic. Τα έσοδα από τις πωλήσεις των σετ λήψης DNA θα χρηματοδοτήσουν μελλοντικές έρευνες, καθώς και ένα πρόγραμμα για την προστασία της πολιτιστικής κληρονομιάς των αυτοχθόνων λαών που θα συμμετάσχουν. Για όσους φοβούνται πως η λήψη δείγματος DNA είναι επώδυνη, σας διαβεβαιώνουμε για το αντίθετο: στο σετ υπάρχει ένα βουρτσάκι το οποίο θα χρησιμοποιήσετε για να απομακρύνεται μερικά κύτταρα από το εσωτερικό της παρειάς. Στη συνέχεια θα τοποθετήσετε τα κύτταρα (δεν θα είναι καν ορατά) στο ειδικό δοχείο προκειμένου να το αποστείλετε στην κατάλληλη διεύθυνση.