Kuvittele, että Kansasista ja Kaliforniasta kotoisin olevat ihmiset eroaisivat geneettisesti toisistaan yhtä paljon kuin saksalainen ja japanilainen. Juuri tällaista huomattavaa geneettistä vaihtelua tutkijat ovat nyt löytäneet Meksikosta, kiitos ensimmäisen hienojakoisen tutkimuksen ihmisen geneettisestä vaihtelusta kyseisessä maassa. Tämä paikallinen monimuotoisuus voi auttaa tutkijoita jäljittämään maan eri alkuperäisväestöjen historiaa ja kehittämään parempia diagnoosivälineitä ja lääkehoitoja eri puolilla maailmaa eläville meksikolaissyntyisille ihmisille.
Työryhmä on tehnyt ”loistavaa työtä” luodessaan ”suunnitelman Meksikon kaikesta geneettisestä monimuotoisuudesta”, sanoo Bogdan Pasaniuc, Kalifornian yliopiston (UC) populaatiogenetiikan tutkija Los Angelesista, joka ei osallistunut tutkimukseen.
Meksikossa on 65 erilaista alkuperäiskansojen etnistä ryhmää, joista 20 on edustettuna tutkimuksessa, sanoo Kalifornian Palo Altossa sijaitsevan Stanfordin yliopiston populaatiogenetiikan tutkija Andrés Moreno-Estrada, joka on tutkimuksen pääkirjoittaja. Työskennellessään yhdessä toisen Stanfordin populaatiogenetiikan tutkijan Carlos Bustamanten kanssa tutkimusryhmä otti näytteitä alkuperäisväestöjen genomista eri puolilta Meksikoa, pohjoisesta Sonoran autiomaasta eteläisen Chiapasin viidakoihin. Vuosisatojen aikana, jolloin nämä väestöt elivät niin kaukana toisistaan – ja usein eristyksissä vuoristojen, laajojen aavikoiden tai muiden maantieteellisten esteiden vuoksi – ne kehittivät geneettisiä eroja toisistaan, Bustamante selittää. Monet näistä muunnoksista ovat hänen mukaansa ”maailmanlaajuisesti harvinaisia mutta paikallisesti yleisiä”. Toisin sanoen geneettinen muunnos, joka on laajalle levinnyt jossakin etnisessä ryhmässä, kuten mayaheimossa, ei välttämättä esiinny juuri koskaan ihmisillä, joilla on toisenlainen syntyperä, kuten eurooppalaista syntyperää olevilla ihmisillä. Jos tutkittaisiin vain eurooppalaisten genomia, Maya-muunnosta ei koskaan havaittaisi. Tämä on suuri ongelma ihmisille, joilla on maya-sukuisia sukujuuria, jos muunnos lisää heidän tautiriskiään tai muuttaa tapaa, jolla he reagoivat erilaisiin lääkkeisiin. ”Kaikki politiikka on paikallista, eikö niin? Alamme huomata, että myös suuri osa genetiikasta on paikallista”, Bustamante sanoo.
Kun tutkimusryhmä analysoi 511 eri puolilta Meksikoa kotoisin olevan alkuperäisväestön genomia, he löysivät hämmästyttävän paljon geneettistä monimuotoisuutta. Meksikon eroavimmat alkuperäisväestöryhmät eroavat toisistaan yhtä paljon kuin eurooppalaiset itäaasialaisista, he raportoivat tänään Science-lehdessä verkossa. Tämä monimuotoisuus heijastuu myös Meksikon maantieteeseen. Mitä kauempana etniset ryhmät asuvat toisistaan, sitä erilaisemmiksi niiden genomit osoittautuvat.
Mutta suurin osa Meksikossa asuvista tai meksikolaista syntyperää olevista ihmisistä ei nykyään ole alkuperäisväestöä vaan pikemminkin mestiisejä, mikä tarkoittaa, että heillä on sekoitus alkuperäisväestön, eurooppalaisia ja afrikkalaisia sukujuuria. Eroaako heidän genominsa myös sen mukaan, miltä Meksikon alueelta he ovat kotoisin, vai onko kaikki paikallinen vaihtelu tasoittunut, kun eri ryhmät ovat vuosisatojen ajan kohdanneet, sekoittuneet ja saaneet lapsia?
Vastaakseen tähän kysymykseen tutkimusryhmä teki yhteistyötä Meksikon kansallisen genomilääketieteen instituutin kanssa, joka on kerännyt geneettistä dataa mestiiseistä monien vuosien ajan. Hieman yllättäen he havaitsivat, että tietyssä osassa Meksikoa asuvilla mestisseillä oli taipumus saada samoja ”harvinaisia” geneettisiä variantteja kuin heidän alkuperäisväestöön kuuluvilla naapureillaan. Mestiksen genomit ”vastaavat niin hyvin alkuperäisväestön ryhmiä, että pystyimme käyttämään mestiksen geneettistä monimuotoisuutta johtopäätösten tekemiseen esi-isistä”, Pasaniuc sanoo. Vahvoja geneettisiä merkkejä maya-alkuperästä löytyy esimerkiksi Jukatanin niemimaalla ja Meksikon Persianlahden rannikon pohjoisosassa nykyisessä Veracruzin osavaltiossa asuvien nykyihmisten genomeista, mikä kuvastaa todennäköisesti esikolumbiaanista mayojen kauppa- tai muuttoreittiä. ”Se antaa meille historiallisen käsityksen siitä, mitä nämä populaatiot ovat tehneet”, sanoo Christopher Gignoux, Bustamanten ryhmän post doc -työntekijä Stanfordissa.
Jopa vielä tärkeämpiä ovat tutkimuksen kliiniset vaikutukset. Määrittääkseen, voisiko Meksikon geneettinen vaihtelu vaikuttaa tautiriskiin ja diagnoosivälineiden tarkkuuteen, UC San Franciscon keuhkolääkäri Esteban Burchard analysoi, miten yleinen keuhkojen toimintaa mittaava mittari seuraa Meksikon geneettistä vaihtelua. Hän havaitsi, että ihmiset, joilla oli maan itäosissa yleisiä geneettisiä variantteja, saivat erilaiset tulokset keuhkojen toimintakokeessa kuin ihmiset, joilla oli läntisiä variantteja. Tämä tarkoittaa, että lääkäreiden ei luultavasti pitäisi käyttää samoja kriteerejä keuhkosairauksien diagnosoimiseksi molemmissa väestöissä, hän sanoo. ”Osoitimme, että riippuen siitä, minkälainen alkuperäisamerikkalainen syntyperä ihmisellä on, se voi vaikuttaa dramaattisesti keuhkosairauden diagnosointiin, hyvällä tai huonolla tavalla”, Burchard selittää.
Keuhkofunktio on vain yksi esimerkki tavoista, joilla Meksikon hienojakoinen geneettinen variaatio voi vaikuttaa sairauksiin ja diagnoosiin, tutkimusryhmä sanoo. Bustamanten mielestä tämä mahdollisten kliinisten sovellusten runsaus teki tutkimuksesta erityisen jännittävän olla mukana. ”Siirrymme niiden kysymysten ulkopuolelle, joihin meillä on tapana keskittyä populaatiogenetiikassa, ja yritämme todella tarttua siihen, miten ajattelemme tämän kääntämistä” tavoilla, joista nykyihmiset voivat hyötyä.
*Oikaisu, 13.6. klo 11.28: Meksikossa on 65 eri alkuperäiskansojen etnistä ryhmää, ei 55, kuten aiemmin kerrottiin. Tämä on korjattu.