Stelt u zich eens voor dat mensen uit Kansas en Californië genetisch net zo van elkaar verschillen als iemand uit Duitsland is van iemand uit Japan. Dat is het soort opmerkelijke genetische variatie dat wetenschappers nu in Mexico hebben gevonden, dankzij de eerste fijnschalige studie van menselijke genetische variatie in dat land. Deze lokale diversiteit kan onderzoekers helpen de geschiedenis van de verschillende inheemse populaties van het land te traceren en hen helpen betere diagnostische instrumenten en medische behandelingen te ontwikkelen voor mensen van Mexicaanse afkomst die over de hele wereld wonen.
Het team heeft een “geweldige klus” geklaard door een “blauwdruk van alle genetische diversiteit in Mexico” te maken, zegt Bogdan Pasaniuc, een populatiegeneticus aan de University of California (UC), Los Angeles, die niet bij het onderzoek betrokken was.
Mexico telt 65 verschillende inheemse etnische groepen, waarvan er 20 zijn vertegenwoordigd in de studie, zegt Andrés Moreno-Estrada, een populatiegeneticus aan de Stanford University in Palo Alto, Californië, en de hoofdauteur van de studie. In samenwerking met Carlos Bustamante, een andere populatiegeneticus van Stanford, heeft het team het genoom van inheemse bevolkingsgroepen in heel Mexico bemonsterd, van de noordelijke woestijn van Sonora tot de jungle van Chiapas in het zuiden. Door eeuwenlang zo ver uit elkaar te leven – en vaak in isolatie vanwege bergketens, uitgestrekte woestijnen of andere geografische barrières – ontwikkelden deze bevolkingsgroepen genetische verschillen ten opzichte van elkaar, legt Bustamante uit. Veel van deze varianten zijn wat hij noemt “wereldwijd zeldzaam maar plaatselijk algemeen”. Dat wil zeggen dat een genetische variant die wijdverspreid is in één etnische groep, zoals de Maya’s, bijna nooit opduikt bij mensen van een andere afkomst, zoals mensen van Europese afkomst. Als je alleen het genoom van Europeanen bestudeert, krijg je de Mayavariant nooit te zien. En dat is een groot probleem voor mensen met Maya-afstamming als die variant hun ziekterisico verhoogt of de manier verandert waarop ze op verschillende soorten medicatie reageren. “Alle politiek is lokaal, toch? Wat we beginnen te ontdekken is dat veel genetica ook lokaal is,” zegt Bustamante.
Toen het team de genomen van 511 inheemse individuen uit heel Mexico analyseerde, vonden ze een opvallende hoeveelheid genetische diversiteit. De meest uiteenlopende inheemse groepen in Mexico verschillen evenveel van elkaar als Europeanen van Oost-Aziaten, zo melden zij vandaag online in Science. Deze diversiteit is terug te voeren op de geografie van Mexico zelf. Hoe verder etnische groepen van elkaar verwijderd leven, hoe meer hun genomen van elkaar verschillen.
Maar de meeste mensen in Mexico of van Mexicaanse afkomst zijn tegenwoordig niet inheems maar eerder mestizo, wat betekent dat ze een mengsel hebben van inheemse, Europese en Afrikaanse voorouders. Verschilt hun genoom ook naar gelang de regio van Mexico waar ze vandaan komen, of is al die lokale variatie uitgevlakt door de eeuwen heen waarin verschillende groepen elkaar ontmoetten, vermengden en baby’s kregen?
Om die vraag te beantwoorden, werkte het team samen met Mexico’s Nationale Instituut voor Genomische Geneeskunde, dat al vele jaren genetische gegevens van mestiezen verzamelt. Enigszins verrassend vonden zij dat mestiezen in een bepaald deel van Mexico de neiging hadden dezelfde “zeldzame” genetische varianten te hebben als hun inheemse buren. De genomen van mestiezen “komen zo goed overeen met die van de inheemse groepen dat we de genetische diversiteit bij mestiezen konden gebruiken om conclusies te trekken over voorouders,” aldus Pasaniuc. Sterke genetische markers van Maya-voorouders zijn bijvoorbeeld te vinden in de genomen van moderne mensen die op het schiereiland Yucatán en in het noordelijke deel van Mexico’s Golfkust in de moderne staat Veracruz wonen, wat waarschijnlijk een precolumbiaanse handels- of migratieroute van de Maya’s weerspiegelt. “Het geeft ons een historisch begrip van wat deze populaties hebben gedaan,” zegt Christopher Gignoux, een postdoc in Bustamante’s groep aan Stanford.
Even belangrijker zijn de klinische implicaties van de studie. Om te bepalen of de genetische variatie in Mexico het ziekterisico en de nauwkeurigheid van diagnostische instrumenten zou kunnen beïnvloeden, analyseerde Esteban Burchard, een longarts aan UC San Francisco, hoe een gangbare maat voor longfunctie samenhangt met de genetische variatie van Mexico. Hij ontdekte dat mensen met veel voorkomende genetische varianten in het oosten van het land andere resultaten hadden op de longfunctietest dan mensen met varianten uit het westen. Dat betekent dat artsen waarschijnlijk niet dezelfde criteria moeten gebruiken om longaandoeningen bij beide bevolkingsgroepen vast te stellen, zegt hij. “Wat we hebben aangetoond is dat afhankelijk van het type inheemse Amerikaanse voorouders dat je hebt, het de diagnose van longziekte dramatisch kan beïnvloeden, op een goede of een slechte manier,” legt Burchard uit.
Longfunctie is slechts één voorbeeld van de manieren waarop Mexico’s fijnschalige genetische variatie ziekte en diagnose zou kunnen beïnvloeden, zegt het team. Voor Bustamante maakte deze rijkdom aan potentiële klinische toepassingen de studie bijzonder opwindend om aan deel te nemen. “Laten we verder gaan dan de vragen waar we ons meestal op richten in de populatiegenetica en echt proberen aan te pakken hoe we gaan denken over het vertalen hiervan” op manieren waar moderne mensen van kunnen profiteren.
*Correctie, 13 juni, 11:28 uur: Mexico bevat 65 verschillende inheemse etnische groepen, niet 55, zoals eerder werd gemeld. Dit is gecorrigeerd.