Πώς ήταν ένας κάτοικος της Αττικής στη μεσολιθική εποχή, δηλαδή πριν από 11.000 χρόνια; Τι θα μπορούσε να μας δείξει η ανάλυση του DNA του για τον τρόπο ζωής του, τις μετακινήσεις των πληθυσμών τότε, αλλά και τη σχέση τους με τους σύγχρονους κατοίκους της Ελλάδας; Αυτά και άλλα ερωτήματα «πρόκληση» έρχονται να απαντήσουν το επόμενο διάστημα οι ερευνητές του Εργαστηρίου Αρχαίου DNA του Ινστιτούτου Μοριακής Βιολογίας και Βιοτεχνολογίας στο Ιδρυμα Τεχνολογίας και Ερευνας (ΙΤΕ) στην Κρήτη.
Η δυναμική ανάπτυξη τα τελευταία χρόνια της αρχαιο-γενωμικής ή παλαιο-γονιδιωματικής ή πιο απλά της επιστήμης μελέτης του αρχαίου DNA ήρθε εμφατικά στο προσκήνιο με την απονομή του φετινού Νομπέλ Ιατρικής στον παλαιογενετιστή Σβάντε Πάαμπο. Ο Σουηδός επιστήμονας διακρίθηκε για την πολύχρονη εξαιρετική ερευνητική του δουλειά. Ηταν από τους πρωτοπόρους στον νέο επιστημονικό κλάδο, καθώς το 1985 δημοσίευσε στο επιστημονικό περιοδικό Nature μια εργασία πάνω σε ένα πολύ μικρό δείγμα DNA από ανθρώπινες μούμιες της Αιγύπτου, ηλικίας περίπου 2.500 ετών. Ποια είναι όμως η σημασία της μελέτης της παλαιο-γονιδιωματικής; «Στον χώρο των Βιοεπιστημών, της Ιατρικής και της Βιολογίας, πρέπει να σκεφτόμαστε εξελικτικά. Αν μάθουμε πώς εμφανίστηκε κάτι, πώς και αν άλλαξε, τότε θα μπορούμε πιο εύκολα να κατανοήσουμε τον τρόπο λειτουργίας του. Η ανάγνωση και η μελέτη του γενετικού υλικού εξαφανισμένων οργανισμών ανοίγει ένα παράθυρο προς το παρελθόν που μας βοηθά στο παρόν και στο μέλλον», λέει στην «Κ» ο Νίκος Πουλακάκης, καθηγητής στο Τμήμα Βιολογίας του Πανεπιστημίου Κρήτης, διευθυντής στο Μουσείο Φυσικής Ιστορίας και υπεύθυνος του Εργαστηρίου Αρχαίου DNA.
«Ο Πάαμπο κατάφερε να διαβάσει το γονιδίωμα του Νεάντερταλ και να το συγκρίνει με το γονιδίωμα του σύγχρονου ανθρώπου. Μας έδειξε πώς τα δύο είδη, ο σύγχρονος άνθρωπος (Homo sapiens) και οι Νεάντερταλ, μπορούσαν να αναπαραχθούν μεταξύ τους. Θα λέγαμε πως έχουμε όλοι από λίγο Νεάντερταλ μέσα μας. Αυτό πιθανόν να εξηγεί και σύγχρονες παθογένειες της ανθρωπότητας. Μελέτη που δημοσιεύθηκε στο Nature καταγράφει πως οι πληθυσμοί της Ευρασίας μπορεί να είναι πιο ευαίσθητοι σε ασθένειες, όπως η COVID-19, λόγω ορισμένων γενετικών στοιχείων στο αναπνευστικό σύστημα, που προέρχονται από τους Νεάντερταλ», εξηγεί ο κ. Πουλακάκης. «Εάν δούμε πώς είναι το DNA των κατοίκων μιας περιοχής σήμερα και πώς ήταν μερικές χιλιάδες χρόνια πριν μπορούμε να βγάλουμε πολύτιμα συμπεράσματα για τις μετακινήσεις των πληθυσμών, τις περιβαλλοντικές επιδράσεις και το πώς εξελίσσονταν στο διάβα των αιώνων, τις σχέσεις μεταξύ των διαφόρων περιοχών κ.λπ. Μπορούμε να δούμε τα ιδιαίτερα χαρακτηριστικά πληθυσμών, όπως για παράδειγμα της Κρήτης, που δέχθηκαν πολλές αλληλεπιδράσεις. Να δούμε την εξέλιξη διαφόρων στοιχείων ιατρικού ενδιαφέροντος, όπως για παράδειγμα του ανοσολογικού τους συστήματος», συμπληρώνει ο υπεύθυνος του Εργαστηρίου Αρχαίου DNA.
«Ο σύγχρονος άνθρωπος (Homo sapiens) και οι Νεάντερταλ μπορούσαν να αναπαραχθούν μεταξύ τους. Ολοι έχουμε λίγο Νεάντερταλ μέσα μας».
Αποκρυπτογράφηση
Στο εργαστήριο εστιάζουν σε ευρήματα Μεσολιθικής, Νεολιθικής και Ιστορικής περιόδου από την Ελλάδα. «Ολοι οι πληθυσμοί ήρθαν από την ευρύτερη περιοχή της Μέσης Ανατολής, όπου θεωρείται η απαρχή του ανθρώπινου πολιτισμού. Μελετώντας την περιοχή μας, μπορούμε σταδιακά να αποκρυπτογραφήσουμε την ιστορία του σύγχρονου ανθρώπου και να βάλουμε ένα λιθαράκι στη συνολική γνώση για την κατανόηση της διασποράς, διαφοροποίησης και εξέλιξης του είδους στην Ευρώπη», λέει ο κ. Πουλακάκης.
Το επόμενο διάστημα το εργαστήριο αντιμετωπίζει μια ιδιαίτερη πρόκληση. «Εχουμε λάβει και θα εξετάσουμε δείγμα ανθρώπινου DNA από τη μεσολιθική εποχή, δηλαδή 11.000 χρόνια πίσω, από κάπου στην Αττική. Θα είναι η πρώτη φορά που θα εξεταστεί δείγμα τόσο παλιό, DNA από τη μεσολιθική εποχή, στα Βαλκάνια. Είναι σημείο-κλειδί η περίοδος γιατί θεωρούμε πως συνδέεται με τη μετάβαση από τον άνθρωπο τροφοσυλλέκτη στον κυνηγό και γεωργό. Επίσης, θα βγουν στοιχεία που θα φωτίσουν πώς εξελισσόταν η διαδικασία της μετανάστευσης», υπογραμμίζει ο καθηγητής του Πανεπιστημίου Κρήτης. Το Εργαστήριο Αρχαίου DNA έχει επίσης αρκετά δείγματα από τη νεολιθική περίοδο (7.000 – 8.000 χρόνια πίσω) από Κρήτη, Πελοπόννησο, Μακεδονία κ.λπ. «Τα δείγματα αυτά προέρχονται από ανασκαφές και φυλάσσονται από τις Αρχαιολογικές Εφορείες και τα λαμβάνουμε με Πρωτόκολλα Συνεργασίας. Μέχρι πρότινος έφευγαν στο εξωτερικό, και καλώς γινόταν, όπου εκπονούνταν πολλές εργασίες και με συμμετοχή Ελλήνων επιστημόνων. Τώρα όμως θα μπορούμε να το κάνουμε στην Ελλάδα», τονίζει ο κ. Πουλακάκης. Σε αυτό συμβάλλει και το υψηλό επίπεδο του εργαστηρίου. Σύμφωνα με τους συντελεστές του είναι ένα υπερσύγχρονο εργαστήριο, πολύ καλά εξοπλισμένο, όπου διασφαλίζονται όλοι οι όροι καθαριότητας, έτσι ώστε να αποκλειστεί κάθε περίπτωση επιμόλυνσης του πολύτιμου υλικού που εξετάζεται. Ταυτόχρονα και το επιστημονικό και ερευνητικό δυναμικό είναι πρωτοπόρο.
Νάνοι ιπποπόταμοι από την Κύπρο
Η δυνατότητα ανάλυσης του αρχαίου DNA έχει επιτευχθεί και λόγω της αλματώδους τεχνολογικής εξέλιξης τις δύο τελευταίες δεκαετίες. Το πολύ νέο οδηγεί στο πολύ παλιό. «Με τις νέες τεχνολογίες μπορούμε να διαβάζουμε τα γονιδιώματα πολύ γρήγορα, με σχετικά χαμηλό κόστος και με δείγματα που περιέχουν λίγο DNA. Σήμερα προχωράμε ακόμη και με ένα μόριο DNA· στο παρελθόν θα χρειάζονταν χιλιάδες μόρια», εξηγεί ο κ. Πουλακάκης. Στο εργαστήριο αρχαίου DNA στην Κρήτη αναπτύσσεται έρευνα και για ζώα, που ζούσαν στην περιοχή πριν από χιλιάδες χρόνια. Μεγάλοι ή νάνοι ελέφαντες, νάνοι ιπποπόταμοι, γιγάντια ελάφια είναι μερικά από τα είδη που μελετώνται ή θα μελετηθούν. Ηδη από στελέχη του εργαστηρίου έχει γίνει επιστημονική δημοσίευση για τον νάνο ιπποπόταμο της Κύπρου, που ζούσε στην Πλειστόκαινο περίοδο. Υπάρχει επίσης σκέψη να γίνει ανάλυση ταριχευμένου λύγκα, που βρίσκεται στον Ζωολογικό Μουσείο της Αθήνας, για να εξεταστεί η παρουσία του είδους στον ελλαδικό χώρο.
