Abril del 2006, Londres, al soterrani del Museu de Londres. Tot i ser de matí, el dia és gris. La Jennifer té molta feina, ha de classificar més de 50 caixes plenes d’ossos humans, són les restes exhumades de cadàvers enterrats en el cementiri medieval d’East Smithfields, el cementiri que el rei Eduard III va fer construir per enterrar en fosses comunes els centenars de persones que morien cada dia per la pesta negra. La pandèmia que va assotar Europa entre 1338 i 1353 i va deixar una estela de morts es va originar a partir d’una població al Kirguizistan. La pesta negra o bubònica va delmar Europa, i en moltes poblacions van morir entre el 30% i el 50% de les persones. “Aquesta caixa va en aquesta pila, la dels morts per la pandèmia de pesta negra, però aquesta altra al grup control, el dels morts per altres causes”. Passa el matí enfeinada. Mira per la finestra. Plovisqueja. “Per què uns van morir i els altres van sobreviure?”, “hi ha alguna raó específica per la qual els nostres ancestres europeus, dels quals nosaltres descendim, van poder sobreviure a la plaga mortífera que va matar més de 35 milions de persones?”. Aquestes eren les preguntes que es plantejava, com a científica, Jennifer Klunk.
La pesta negra és causada per la infecció de Yersinia pestis, un bacteri que porten les rates i que poden transmetre als humans, bé per mossegades directes, o més sovint, a causa de les picades de les puces de les rates, que poden saltar i canviar d’hoste, entre rata i humà. Considerant que en aquella època les ciutats, amb les seves clavegueres i aigües residuals, eren terreny adobat per a les rates, i la higiene personal no estava tan estesa com actualment, les infeccions eren molt freqüents. Sense medicaments ni antibiòtics, sembla lògic pensar que la supervivència depenia més de les característiques individuals del sistema immunitari de cada persona, per tant, de la seva genètica. Però demostrar que els supervivents tenen unes variants genètiques diferents dels que van morir no és tan senzill, ja que implica demostrar que ha d’actuar un factor molt potent de selecció natural.
És la primera vegada que es demostra un impacte de la selecció natural d’aquesta magnitud sobre el genoma humà en menys d’una dècada de temps
No es coneixen casos en què en tan poc temps, en humans, les proporcions al·lèliques d’un gen canviïn per una força de selecció tan brutal. A més, cal comparar el DNA dels morts de l’època amb els que van viure, i no podem fer-ho amb el nostre DNA, encara que siguem descendents dels supervivents, perquè han passat per moltes altres infeccions i diferents guerres, fams, que han exercit també un efecte de selecció sobre els nostres gens, i els resultats es veurien totalment emmascarats o ja indetectables. Així que, per poder analitzar si els supervivents tenien unes variants genètiques diferents, els investigadors necessitaven comparar el genoma dels morts per pesta negra, amb el dels morts per altres causes pocs anys després. Això s’ha pogut fer perquè a més del cementiri d’East Smithfield (amb fosses comunes plenes de cadàvers arrenglerats, com podeu veure en la figura adjunta), en zones properes hi ha altres cementiris amb restes humanes de l’època, que van sobreviure i morir posteriorment. A més de les mostres de les restes humanes de Londres, també s’han usat mostres de diferents poblacions de Dinamarca de l’època, ben datades i en què se sabia si el cementiri corresponia a morts per la pesta negra, a èpoques prèvies o a èpoques immediatament posteriors.
De 516 restes de cadàvers, només van obtenir DNA de suficient qualitat de 206 persones. Jennifer Klunk i col·laboradors es van concentrar a analitzar gens reguladors del sistema immunitari que podrien explicar la resiliència natural a la infecció per Yersinia dels supervivents. Esperaven trobar algunes pistes, però la sorpresa va ser quan van identificar fins a 245 variants genètiques molt enriquides en els genomes de les persones que van sobreviure. Com que la presència d’aquestes variants podria ser deguda a altres causes, els científics van contrastar els resultats obtinguts amb les restes humanes daneses, tot confirmant que les variants genètiques identificades a 4 dels gens es mantenien, és a dir, que segons quines variants en aquests gens tenien les persones, la probabilitat de sobreviure —o morir— era molt elevada. En particular, per a un dels gens (ERAP2), la probabilitat de supervivència és del 40% més elevada segons el genotip de les persones. És la primera vegada que es demostra un impacte de la selecció natural d’aquesta magnitud sobre el genoma humà en menys d’una dècada de temps. Per què aquesta variant genètica es troba enriquida en els supervivents? Els investigadors han fet assajos al laboratori i demostren que segons la seqüència d’aquest gen, les cèl·lules del sistema immunitari tenen una resposta molt més intensa i poden fer front a la infecció amb major efectivitat. Tanmateix, aquestes variants genètiques que incrementen la resposta immune, també tenen una contrapartida, un peatge a pagar, ja que estan molt relacionades amb una susceptibilitat més gran a desenvolupar malalties autoimmunes, com ara la malaltia de Crohn. D’igual manera, les altres variants genètiques enriquides en els supervivents, perquè impliquen una efectivitat més gran del sistema immunitari, també estan relacionades amb l’increment de susceptibilitat a patir artritis reumatoide i altres malalties autoimmunes. És a dir, varen sobreviure millor a Yersinia pestis i, segurament, a altres infeccions bacterianes, però a canvi, la proporció de malalties autoimmunes, en què el sistema immunitari ataca les nostres pròpies cèl·lules, també s’ha incrementat a la nostra societat, formada pels descendents dels supervivents d’aquell increïble coll d’ampolla demogràfic.
Aquest és un magnífic exemple del que els genetistes anomenem compromís evolutiu, en què els gens tenen un delicat equilibri entre les seves funcions dins l’organisme. Quan una força de selecció actua tan fortament, les variants genètiques resultants produeixen altres fenotips que poden ser més o menys desitjables segons les circumstàncies i el context ambiental. Cal que no oblidem que el genoma que hem heretat és el resultat de les diferents forces evolutives —entre les quals, la selecció natural— sobre el genoma dels nostres ancestres.