Mensen die over het betreffende gen beschikken zijn beter beschermd tegen ziekteverwekkende microben.

Toen moderne mensen zich vanuit Afrika over de rest wereld begonnen te verspreiden kwamen ze al gauw in contact met andere mensachtigen. Hun pad kruiste bijvoorbeeld dat van de Denisovamensen in het hedendaagse Papoea-Nieuw-Guinea en Australië, waarmee ze regelmatig de lakens deelden. Sporen van die geslachtsgemeenschap zijn nog altijd terug te vinden in het DNA van de inheemse bevolking. Ongeveer vijf procent van het genoom van met name moderne Papoea’s is namelijk afkomstig van de Denisovamens. Onderzoekers hebben nu in een nieuwe studie aangetoond dat deze oermensen een bijzondere genvariant hebben doorgegeven die zelfs in deze moderne tijd nog goed van pas komt.

Genvariant
De onderzoekers kwamen de genvariant op het spoor toen ze zich over een gen genaamd TNFAIP3 bogen. “Genetische studies tonen aan dat verschillende genvarianten van TNFAIP3 worden geassocieerd met auto-immuunziekten, waaronder inflammatoire darmziekten, artritis, multiple sclerose, lupus, psoriasis en diabetes type 1,” vertelt onderzoeker Shane Grey aan Scientias.nl. De onderzoekers analyseerden het genoom van verschillende gezinnen waarin één kind leed aan een ongebruikelijke auto-immuun of ontstekingsaandoening. Vier afzonderlijke Australische families bleken vervolgens een I207L-variant te dragen. En de familieleden met deze genvariant bleken een sterkere immuun- en ontstekingsreactie te hebben dan de anderen.


Hoe werkt het precies?
“Het immuunsysteem helpt ons om ziekteverwekkers of ziekteverwekkende microben te bestrijden,” legt Grey desgevraagd uit. “Een verhoogde immuunrespons betekent dat het immuunsysteem actiever wordt wanneer het lichaam deze ziekteverwekkers tegenkomt en ze zo beter bestrijdt. Heel concreet vonden we dat bloedcellen van mensen met de Denisva-genvariant meer ontstekingsfactoren aanmaakten die zouden kunnen helpen bij het verwerven van immuuncellen op de plaats van de infectie. Dit kan mogelijk bijdragen aan een verbetering van het algehele immuunsysteem.”

I207L-variant
De onderzoekers besloten de I207L-variant die blijkbaar een positief effect lijkt te hebben op het immuunsysteem, beter te onderzoeken. En al gauw kwamen ze erachter dat de meeste mensen deze DNA-variant helemaal niet hebben. Wel komt deze voor in inheemse populaties die ten oosten van de Wallacelijn wonen; een denkbeeldige lijn tussen Bali en Lombok die de Aziatische fauna in het westen scheidt van de Australische fauna in het oosten. Veel mensen afkomstig uit heel Oceanië bleken over de I207L-variant te beschikken, inclusief mensen van inheemse Australische, Melanesische, Maori, en Polynesische afkomst.

Deze kaart laat zien waar de Denisova-genvariant in moderne menselijke populaties het meeste voorkomt. Afbeelding: Owen Siggs

De onderzoekers probeerden vervolgens te achterhalen waar deze genvariant precies voor het eerst de kop op stak. En al snel kwamen ze uit bij de Denisovamens. Het team ontdekte namelijk dat de I207L-variant ook aanwezig was in een 50.000 jaar oud vingerbotje van een Denisovameisje, opgegraven in de Denisovagrot in Siberië. “Het was heel opwindend om die verbinding te leggen,” zegt onderzoeker Owen Siggs. Opvallend genoeg blijkt de genvariant afwezig te zijn in de overblijfselen van Neanderthalers die zich in dezelfde grot ophielden. Dit betekent dat de genvariant ontstond na de afscheiding van Neanderthalers zo’n 400.000 jaar geleden.

Hoe zagen Denisovamensen eruit?


Tienduizenden jaren geleden liepen op aarde behalve moderne mensen ook Neanderthalers en Denisovamensen rond. Van het uiterlijk van de Neanderthalers hebben we inmiddels een vrij goed beeld. Maar hoe de Denisovamensen eruit zagen, bleef in nevelen gehuld. Dat heeft alles te maken met het feit dat er tot op heden maar heel weinig resten van deze oude mensachtigen zijn teruggevonden; wetenschappers moeten het doen met een vingerkootje, drie tanden en een onderkaak. Hoewel dit niet echt klinkt als het ideale uitgangspunt voor het reconstrueren van het uiterlijk van de al lang uitgestorven Denisovamens, hebben onderzoekers in een studie toch een poging gewaagd.

Immuunsysteem
De genvariant leverde een duidelijk voordeel op. Want zoals gezegd zorgde het zowel bij de Denisovamensen als bij moderne mensen voor sterkere immuun- en ontstekingsreacties. “Hierdoor konden moderne mensen toen ze zich 50.000 jaar geleden over de aarde verplaatsen, zich waarschijnlijk beter aanpassen aan hun omgeving,” legt Grey uit. Het is voor het eerst dat onderzoekers een enkele, functionele genvariant van uitgestorven mensachtige aanwijzen. Wel zijn er al eerder genvarianten gevonden, bijvoorbeeld één waardoor mensachtigen beter op grote hoogten konden leven of bestand waren tegen virussen. “Daarbij lukte het echter niet om te achterhalen welke daadwerkelijk nog functioneerden,” zegt Grey. De huidige studie vormt dan ook een uitzondering. “Wat we hebben gevonden is iets volledig nieuws,” stelt Grey. Het zou echter heel goed kunnen dat er meer van dergelijke varianten zijn en daar doen we op dit moment dan ook onderzoek naar.” Hoewel het er dus op lijkt dat mensen met de I207L-variant er duidelijk profijt van hebben, kleven er toch ook wat nadelen aan. “Omdat personen met het TNFAIP3-gen een sterkere immuunrespons hebben, zou het goed kunnen dat de Denisva-genvariant het risico op auto-immuun- of ontstekingsaandoeningen verhoogt,” zegt Grey. “Maar dit is nu nog puur speculatie. Verder onderzoek zal dat moeten uitwijzen.”

Effect
Om het effect van de Denisva-genvariant op het immuunsysteem goed te onderzoeken, repliceerden de onderzoekers de I207L-variant en voerden vervolgens een experiment uit met muizen. De muizen met de DNA-variant bleken vervolgens sterkere immuunreacties te hebben en weerstonden de infectie beter dan muizen zonder het betreffende gen. En dat is interessant. Want betekent dit dat we deze genvariant eventueel ook kunnen gebruiken om mensen met bepaalde immuunziektes beter te behandelen? “Het vinden van betere behandelingsopties voor mensen die getroffen zijn door immuunziekten is zeker een onderzoeksprioriteit van ons,” vertelt Grey. “Ons onderzoek toont aan dat TNFAIP3-varianten het immuunsysteem kunnen aanpassen waardoor de mogelijkheid ontstaat dat manipulatie van dit gen potentieel medische voordelen kan hebben. We zijn daarom ook erg geïnteresseerd hoe we de opgedane kennis uit ons onderzoek kunnen gebruiken om mensen te helpen.”

Al met al levert de studie een hoop nieuwe kennis op. Bovendien is het natuurlijk erg bijzonder dat sommigen onder ons een functioneel gen hebben geërfd van onze verre neven, de Denisovamensen; een groep mensachtigen waar we tot op heden eigenlijk nog maar weinig over weten. “Deze studie vertelt ons iets compleets nieuws over hoe het menselijk immuunsysteem evolueerde,” zegt Grey. “Het is een ander belangrijk stukje van de puzzel over de menselijke evolutie.”