Ali obstajajo genetske razlike med rasami in ljudmi? Da, in to je že dolgo ugotovljena znanost. Zahvaljujoč genetskim mutacijam v nekaterih delih sveta so zastrupljeni z mlekom in sploh ne prenašajo alkohola, v drugih pa fižol ljudem ogroža nenadno smrt. Toda enaka genetska raznolikost omogoča znanosti, da pogleda v daljno preteklost človeštva in daje pomembne namige v medicini.
V 80. letih prejšnjega stoletja je svet zajel panični val, povezan z odkrivanjem virusa aidsa. Človeštvo se je počutilo popolnoma nezaščiteno pred smrtno boleznijo, ki se lahko pojavi kot posledica okužbe z virusom imunske pomanjkljivosti. Slogani »svobodne ljubezni« prejšnje dobe so bili pozabljeni: zdaj so se vedno bolj pogovarjali o »varnem seksu«, iz frizerskih salonov so izginile nevarne britvice, v medicini pa je bila postavljena stava na vse, za enkratno uporabo.
Pozneje pa se je izkazalo zanimivo: obstajajo ljudje, ki so odporni na okužbo s HIV. Pri teh ljudeh je mutacija onesposobila gen za receptor za hemokine, ki kodira protein, ki deluje kot pristajalno mesto virusa. Brez mesta - brez okužbe. Večina teh ljudi je v severni Evropi, toda tudi tam jih ni več kot 2-4%. In "pristajalno mesto" za virus, ki so ga odkrili znanstveniki, je postalo tarča razvoja terapevtskih zdravil in cepiv proti virusu HIV.
Anti-AIDS - brez AIDS-a
Najbolj presenetljivo v tej zgodbi sploh ni to, da smo iz Severnega Evrope zaradi nekega razloga našli določeno število ljudi, ki se niso bali "kuge 20. stoletja". Zanimiva je še ena stvar: mutacija in s praktično moderno frekvenco je bila prisotna v genomu Severnih Evropejcev že pred 3000 leti. Kako bi se to lahko zgodilo? Dejansko je po podatkih sodobne znanosti virus AIDS-a mutiral in se "preselil" iz afriških opic na človeka ne prej kot v 20-ih letih prejšnjega stoletja. Že sto let ni v obliki virusa HIV!
Ljudje in geni
Prebivalstvo je biološki koncept in ga je mogoče proučevati z biološkimi metodami. Ljudje niso nujno genetske enotnosti, ampak kulturna in jezikovna skupnost.
Promocijski video:
Kljub temu je mogoče razlikovati populacije, primerljive s posameznimi etničnimi skupinami, in med njimi ugotoviti genetske razlike. Morate samo razumeti, da bodo razlike med ljudmi v isti etnični skupini vedno večje kot razlike med samimi skupinami: medpopulacijske razlike bodo predstavljale le 15 odstotkov celotnega števila razlik. Poleg tega so te razlike lahko škodljive, nevtralne in le v določenih primerih koristne, prilagodljive.
Če vzamemo genetske razlike na velikih območjih, se bodo te razvrstile v nekatere geografske vzorce, povezane na primer s podnebjem ali intenzivnostjo UV-sevanja. Zanimivo vprašanje je sprememba barve kože. V razmerah afriškega domovanja človeštva s svojimi žgočimi sončnimi žarki so bile z izborom izločene vse mutacije, ki ustvarjajo svetlo kožo. Ko so ljudje zapustili Afriko in končali na geografskih območjih z velikim številom oblačnih dni in nizko intenzivnostjo UV-sevanja (na primer v severni Evropi), je selekcija nasprotno podpirala takšne mutacije, saj temna koža v takšnih pogojih preprečuje proizvodnjo vitamina D, ki je nujen za presnovo kalcija. Nekatera ljudstva s skrajnega severa pa so obdržala razmeroma temno kožo, saj nadomeščajo pomanjkanje vitamina D iz divjačine in jeter morskih živali. Na območjih z različno intenzivnostjo ultravijoličnega sevanja je zaradi druge genske mutacije lahko koža oblikovala začasen porjav.
Afrika je zibelka človeštva in genetske razlike med Afričani so veliko večje kot med Evropejci in Azijci. Če vzamemo genetsko raznolikost Afrike za 1000, potem preostali svet od teh tisoč predstavlja 50.
Očitno je bila nekoč nastala mutacija gena za hemokin receptor določena s selekcijo v severnoevropski regiji, saj je dala prednost preživetju v ozadju širjenja neke druge virusne okužbe. Njen prodor v človeško telo je potekal z uporabo molekularnega mehanizma, podobnega AIDS-u. Za kakšno okužbo je šlo, zdaj zagotovo ni znano, je pa bolj ali manj očitno, da je izbor, ki je dajal prednost lastnikom mutacij, potekal tisočletja in je bil zabeležen že v zgodovinski dobi. Kako je bilo to ugotovljeno?
Kot smo že omenili, je pred 3000 leti med prebivalci te regije mutacija "proti AIDS-u" že imela skoraj sodobno pogostost. Toda povsem enako pogostost najdemo med Aškenazi Judi, ki so se prvotno naselili v Nemčiji in se nato preselili v sosednja območja Srednje in Vzhodne Evrope. Judje so se začeli množično naseljevati v Evropi pred 2000 leti po porazu protitrimske vstaje v 1. stoletju našega štetja. in padca Jeruzalema. Poleg aškenazijske (germanske) veje je obstajala tudi južna, "sefardska" veja, z lokalizacijo predvsem v Španiji.
V domovini Židov, v zahodni Aziji, je prišlo tudi do mutacije gena za hemokin receptor, vendar s pogostostjo največ 1–2%. Tako je ostalo med Židi, ki so že več generacij živeli v Aziji (Palestina, Iran, Irak, Jemen), severni Afriki in tudi med Sefardimi. In samo Judje, ki živijo v regiji blizu Severne Evrope, so pridobili lokalno visoko stopnjo mutacije. Drug primer so cigani, ki so iz Indije v Evropo prišli pred približno 1000 leti. V njihovi domovini stopnja mutacij ni bila večja od 1%, zdaj pa je med evropskimi Romi 15%.
Seveda, tako pri Judih kot pri Romih, je prišlo do priliva genov od zunaj zaradi mešanih porok. Vendar obstoječe znanstvene ocene ne dovoljujejo pripisovanja takšnega povečanja pogostosti samo temu dejavniku. Tu je bila očitno naravna selekcija.
Ura človeštva
Znano je, da se mutacije v človeškem genomu pojavljajo nenehno, delujejo kot nekakšna biološka ura, s pomočjo katere je mogoče ugotoviti, kako so migrirali daljni predniki človeštva: najprej so se naselili v Afriki, nato pa zapustili domačo celino in po vsem svetu, razen na Antarktiki. Pri teh raziskavah največjo pomoč nudijo mitohondrijski DNK, ki se prenaša po ženski liniji, in moški Y kromosomi, ki se prenašajo po moški liniji. Niti genetska informacija o mitohondrijih, niti del genoma, shranjen v Y-kromosomu, praktično ne sodeluje pri rekombinaciji genov, ki se pojavljajo v spolnem procesu, zato se vrnejo k genetskim besedilom predloge človeštva - "mitohondrijske Eve" - ali kakega afriškega "Adama", Y- katere kromosome podedujejo vsi moški na Zemlji. Čeprav se mtDNA in Y kromosomi niso rekombinirali, to ne pomenida so prišli predniki nespremenjeni. Ravno kopičenje mutacij v teh dveh skladiščih genetskih informacij najbolj zanesljivo prikazuje genealogijo človeštva s svojim neskončnim razvejanjem in razpršitvijo.
Prirojena ranljivost
Očitno obstajajo regionalne populacije na zemlji ali celo celotne etnične skupine, v genomu predstavnikov katerih so se razvile mutacije, zaradi katerih so ti ljudje bolj ranljivi.
In ne samo pri pitju alkohola, ampak tudi ob nekaterih boleznih. Zato se lahko pojavi ideja o ustvarjanju genetskega orožja, ki bi prizadelo ljudi ene rase ali ene etnične skupine, predstavnike drugih pa pustilo nepoškodovane. Na vprašanje, ali je to mogoče storiti v praksi, sodobna znanost odgovarja z "ne". Res je, o mleku se lahko šaljivo govori kot o etničnem orožju.
Glede na to, da približno 70% kitajskega prebivalstva trpi zaradi gensko vnaprej določenega pomanjkanja laktaze, prebava pa je oslabljena z uporabo mleka pri večini kitajskih odraslih, je možno onesposobiti vojsko LRK tako, da jo pošljemo latrinam, če seveda najdete način, kako ji dati mleko - resneje primer je nestrpnost stročnic med prebivalci številnih sredozemskih držav, kar je opisano v članku. Vendar celo cvetni prah stročnic ne bo dovolil onesposobiti, recimo, samo vseh Italijanov v večnacionalni množici, in pravzaprav je takšen izbor mišljen, ko govorijo o fantastičnih projektih etničnega orožja.
Mutacije, ki se pojavljajo v delu genoma, ki ga je treba rekombinirati, to je v kromosomih X, so za človeka in človeštvo veliko bolj pomembne. Pri preučevanju adaptacije se več pozornosti posveča mutacijam, ki so nastale v delu genoma, ki ga je treba rekombinirati - torej vsem kromosomom, razen kromosoma Y. Poleg tega je mogoče slediti tudi starosti teh mutacij. Dejstvo je, da poleg dela DNK, ki je doživel mutacijo, obstajajo še druga popolnoma prepoznavna območja kromosoma (mogoče s sledovi drugih, starejših mutacij).
Med rekombinacijami se fragmenti starševskih kromosomov med seboj mešajo, toda na prvih stopnjah se bo ohranilo okolje mutacije, ki nas zanima. Potem ga bodo nove rekombinacije postopoma razdrobile in prinesle nove »sosede«. Ta postopek lahko ocenimo pravočasno in dobimo približno čas nastanka mutacije, ki nas zanima.
Podatki etnogenomije omogočajo, da na podlagi zgodovine kopičenja mutacij izsledimo zgodovino izseljevanja človeštva iz afriškega domovanja in se razširijo po vseh naseljenih celinah. Te podatke lahko v določenih časovnih intervalih dopolnimo s podatki iz lingvistike in arheologije.
Z vidika posameznega organizma ali skupnosti, v kateri opazimo eno ali drugo mutacijo, so mutacije lahko nevtralne ali negativne ali pa imajo prilagodljiv potencial. Lahko se manifestira ne na mestu izvora mutacije, ampak tam, kjer je njegov učinek najbolj povpraševan in ga bo podprla selekcija. In to je eden pomembnih razlogov za genetsko raznolikost ljudi na etnološkem zemljevidu sveta.
In to ne velja le za uživanje alkohola, ampak tudi za nekatere bolezni. Zato se lahko pojavi ideja o ustvarjanju genetskega orožja, ki bi prizadelo ljudi ene rase ali ene etnične skupine, predstavnike drugih pa pustilo nepoškodovane. Na vprašanje, ali je to mogoče storiti v praksi, sodobna znanost odgovarja z "ne". Res je, o mleku se lahko šaljivo govori kot o etničnem orožju.
Mutacija treznosti
V zgornjem primeru je v Indiji, na Bližnjem vzhodu in južni Evropi z nizkimi frekvencami prisotna mutacija, ki povzroča odpornost na aids. Toda le na severu Evrope je njegova frekvenca močno poskočila. Obstaja še en podoben primer - mutacija, ki vodi do nestrpnosti na alkohol. V sedemdesetih letih prejšnjega stoletja so med raziskavami pripravkov za biopsijo jeter na Kitajskem in Japonskem ugotovili, da imajo predstavniki teh držav Daljnega vzhoda zelo aktiven jetrni encim, alkohol dehidrogenazo, ki alkohol pretvori v acetaldehid - strupeno snov, ki ne daje zastrupitve, ampak zastruplja telo.
Načeloma je predelava etanola v acetaldehid normalna faza v telesnem boju z etanolom, vendar bi morali tej fazi slediti druga - oksidacija acetaldehida z encimom aldehid dehidrogenazo in proizvodnja neškodljivih, zlahka odstranjenih sestavin. Toda tega drugega encima v preiskanih Japonskih in Kitajcih sploh niso proizvajali. Jetra so alkohol hitro spremenila v strup, ki se nato dolgo časa ni izločal iz telesa.
Zato je oseba namesto "visoke" po prvem kozarcu prejela tresenje v rokah, pordelost kože obraza, slabost in omotico. Zelo malo je verjetno, da bi taka oseba postala alkoholik.
Kot se je izkazalo, je mutacija, ki povzroča odpor do alkohola, nastala že na začetku kmetijstva nekje na Bližnjem vzhodu (še vedno je približno 30% med Arabci in azijskimi Židi). Nato se je mimo Indije (skozi stene črnomorske regije in južne Sibirije) končal na Daljnem vzhodu, kjer jo je podpirala selekcija, ki je zajemala 70% prebivalstva. Še več, na jugovzhodni Kitajski se je pojavila lastna različica mutacije proti alkoholu, razširila pa se je tudi na veliko ozemlje vse do stepen Kazahstana.
Vse to pomeni, da je bilo na Daljnem vzhodu veliko povpraševanja po takšnih mutacijah med lokalnim prebivalstvom, samo … spomniti se moramo, da se je to zgodilo pred nekaj tisoč leti, alkohol pa v človeški kulturi praktično ni bil prisoten. Od kod prihajajo geni proti alkoholu?
Očitno so naenkrat prišli tudi na sodišče kot sredstvo za boj proti nekakšni okužbi, nato pa - glej in glej! - zgodilo se je tako, da je tako na Daljnem kot na Bližnjem vzhodu zdaj veliko ljudi, ki genetsko ne sprejemajo pijanstva. Ta celotna zgodba, podobno kot zgodba o genu za odpor do aidsa, odlično kaže, da bi to ali ono mutacijo v preteklosti lahko podprli tudi z selekcijo, ki sploh ni bila odkrita v današnjem času.
In kaj je z Rusijo? V Rusiji je mutacija, ki je odgovorna za odpor do pitja, pogosto 4%, to je, da ni več kot 10% prebivalstva prenašalci. Še več, govorimo o obeh mutacijah - tako na Bližnjem vzhodu kot v kitajski različici. Toda tudi z združenimi silami se pri nas niso ukoreninili, zato nam v boju proti pijančevanju geni ne pomagajo.
Zdravilo ali ahilova peta?
Med korejsko vojno so vojaki ameriške vojske, ki trpijo zaradi malarije, dobili zdravilo, imenovano primakin. Farmakološko delovanje tega zdravila je bilo destabilizacija eritrocitne membrane. Dejstvo je, da malarijski plazmodij, ki prodira v kri, "zajame" eritrocit in se razvije znotraj njega. Zaradi lažjega razvoja plazmodij destabilizira eritrocitno membrano.
Takrat se je pojavil primakin, ki je s klinom dobesedno zrušil klin. Dodatno je "zmehčal" membrano, ki jo je oslabel plazmodij, in počila. Vzročitelj malarije se ni mogel nadalje razvijati, bolezen se je umirila. In kaj se je zgodilo s preostalimi eritrociti, ki jih plazmodija ni zajela? Ampak nič. Delovanje zdravila je minilo, membrana se je ponovno stabilizirala. Vendar to ni veljalo za vse.
Številni vojaki, ki so jemali primakin, so umrli zaradi hemolize - popolnega uničenja rdečih krvnih celic. Ko so začeli preiskovati to vprašanje, je postalo jasno naslednje. Prvič, vsi pokojniki so imeli pomanjkanje encima glukoza-6-fosfat dehidrogenaza, ki je bil odgovoren za stabilizacijo membran eritrocitov, in to pomanjkanje je izhajalo iz genske mutacije. In drugič, pokojni vojaki so bili bodisi afroameriških bodisi mediteranskih rodov. Mutacijo so, kot se je izkazalo, našli le pri nekaterih narodih.
Danes je znano, da približno 16-20% italijanskih moških (ta učinek se ne kaže pri ženskah) ogroža smrt zaradi hemolize in ne le po jemanju primakina (kar oslabi že tako šibke membrane eritrocitov in vodi do njihove množične smrti).
Tem ljudem je kontraindiciran tudi fižol in nekatera druga živila in zdravila, ki vsebujejo močne oksidante. Tudi vonj po cvetnem prahu lahko povzroči usodno reakcijo. Čudna narava te mutacije preneha biti čudna, če upoštevamo, da jo je podpirala selekcija prav v krajih, kjer se je širila malarija in je bila nekakšen "naravni" primakvin.
Poleg Italije je v Španiji opaziti razmeroma veliko nosilcev mutacije, njena pogostost pa je približno 2% v Severni Afriki in Azerbajdžanu. V sovjetskih časih so v Azerbajdžanski ZSSR celo sprejeli prepoved gojenja stročnic, tako pogosti so bili primeri favizma, to je pojav hemolize zaradi stika s fižolom.
Zmagovalci smo vsi
Znanost o etnogenomiki, ki se v zadnjih letih aktivno razvija, in ki proučuje genetske značilnosti ras in etničnih skupin, kot je razvidno vsaj iz danih primerov, je povsem uporabna disciplina. Tesno je povezana s farmakogenomiko, ki proučuje vpliv zdravil na ljudi z različnimi genetskimi značilnostmi, vključno s tistimi, ki so značilni za nekatere etnične in rasne skupine.
Dejansko so za nekatera od njih nekatera zdravila lahko škodljiva (na primer primakin), nekatera pa, nasprotno, veliko bolj učinkovita. Poleg tega je etnonomika postala veliko pomoč pri sestavljanju slike o preliteratni zgodovini človeštva in njegovih jezikov, ki temelji na znanstvenih podatkih in ne na mitih.
In eden glavnih zaključkov, ki ga lahko danes razberemo iz raziskav etnogenike, je, da ob vsej raznolikosti človeštva ni razloga, da bi govorili o genetsko bolj ali manj razvitih ljudstvih. Vse žive generacije so prvaki v življenju, saj so njihovi predniki uspeli preživeti ostre privide narave, epidemije, dolge selitve in dati prihodnost svojim potomcem. In genetska raznolikost je le spomin na to, kateri biološki mehanizmi so pomagali različnim delom človeštva, da so se prilagodili, preživeli in zmagali.
Svetlana Borinskaya