Článek
Čtete ukázku z newsletteru TechMIX, ve kterém Pavel Kasík a Matouš Lázňovský každou středu přinášejí hned několik komentářů a postřehů ze světa vědy a nových technologií. Pokud vás TechMIX zaujme, přihlaste se k jeho odběru!
Ale nejde jen o to, že Paäbo dostal Nobelovu cenu. Za pozornost by stál i bez ní. Je to ovšem dobrá záminka pro napsání „veskrze pozitivního“ newsletteru.
Švédský vědec je tajné nemanželské dítě biochemika Suneho Bergströma, který byl v roce 1982 spoludržitelem Nobelovy ceny za objev hormonů prostaglandinů. V době, kdy si jeho otec jel do Osla pro svou cenu, jeho syn (v té době stále „na zapřenou“) už byl na cestě k vlastní vědecké slávě.
V roce 1984 během doktorandského studia v Uppsale uprosil kurátory berlínského muzea, aby mu věnovali na výzkum část kosterního materiálu zhruba 2400 let staré mumie. Šlo o „nevratnou zápůjčku“, protože Paäbo se chtěl pokusit z materiálu získat DNA, což jde udělat jen tak, že se minimálně část vzorku jednoduše řečeno rozemele na prášek.
Že se mladému doktorandovi podařilo přesvědčit muzeum, aby souhlasilo s „destruktivním výzkumem“, to už je samo o sobě na nějakou cenu. Navíc se do té doby extrakce tak staré DNA ještě nikomu nepodařila. Údajně ze strachu, že by mu tenhle pošetilý výzkum jeho vedoucí laboratoře zakázal, Paäbo na „své“ mumii pracoval po nocích a víkendech.
Ovšem podařilo se a Paäbo v roce 1985 vydal jako ještě nedopečený vědec článek o první extrakci DNA z kosterního materiálu mumie (samozřejmě rovnou v časopise Nature a sólový, bez spoluautorů). Samotné výsledky analýzy nebyly tak zajímavé; důležité bylo, že to šlo.
Hlouběji!
Po mladíkovi, který prokázal vytrvalost, pečlivost i troufalost najednou, byla poptávka. Z Uppsaly putoval Paäbo do špičkové laboratoře biochemika Allana Wilsona v kalifornském Berkeley.
Pak si znovu mohl vybírat a zamířil na univerzitu v Mnichově, která kvůli mladému Švédovi výjimečně zrušila podmínku, že všichni vedoucí katedry už za sebou musí mít univerzitní praxi. (Údajně ho pomohlo přesvědčit i to, že na univerzitě mu slíbili, že se bude zodpovídat jen „ministru školství a Bohu“.)
V Mnichově se mu podařilo získat k výzkumu další velmi cenný kus archeologického materiálu: část pažní kosti člověka neandertálského z muzea v Bonnu, kde leží uloženy pozůstatky prvního nalezeného jedince tohoto druhu.
Z pozůstatků našich vyhynulých příbuzných se nejprve podařilo získat pouze takzvanou mitochondriální DNA. Jak říká název, tu máme v buňkách pouze v mitochondriích (kdo neslyšel o „buněčných elektrárnách“?). Dobře se zachovává, protože v buňkách je jí podstatně více než DNA přímo v jádře („jaderné“), dědí se ovšem pouze po matce. Poskytuje tedy o daném jedinci pouze částečné informace.
I tak byla mnichovským týmem získaná DNA extrémně zajímavá. Ukázalo se například, že oba druhy člověka se geneticky významně lišily, zhruba z 10 procent.
Mimochodem velká část médií podala závěry studie tak, že dokládá oddělený vývoj Homo sapiens a Homo neanderthalensis – tedy že se oba druhy nekřížily. Skutečnost byla o něco složitější: Částečné čtení DNA naznačilo, že mezi oběma druhy nedošlo k masivnímu přenosu DNA, ovšem křížení v menší míře taková analýza vyloučit nemohla.
Tuční a modroocí
Další roky výzkumů, které nakonec umožnily přečíst i „jadernou“ DNA neandertálců, tento nepřesný první dojem napravily. Paäbův tým ve spolupráci s dalšími postupně vybudoval velkou databázi vzorků DNA z různých nálezů člověka neandertálského z několika lokalit na světě.
Ukázalo se, že obyvatelé Evropy a Asie si s sebou nesou malé, ovšem nepřehlédnutelné neandertálské dědictví. Získali jsme od nich některé užitečné geny. Jeden z nich je například součástí našeho imunitního systému. Toto odhalení vrhlo nové světlo na soužití neandertálců a moderních lidí Homo sapiens v Evropě a Asii.
Zřejmě díky křížení mezi oběma druhy se Homo sapiens dokázal lépe přizpůsobit podmínkám v chladnějších zeměpisných šířkách. Po našich příbuzných máme (pro nás dnes poněkud obtížný, tehdy nepostradatelný) sklon k ukládání většího množství tuku pod kůži jako přípravu na horší časy a tepelnou izolaci.
Pouze díky analýze staré DNA byl pak objeven třetí druh člověka, který žil současně s neandertálci a moderním člověkem, tzv. denisované. A to i přesto, že se z něj našlo pouze pár kosterních úlomků. Jednoduchý vývojový strom, na jehož vrcholu nevyhnutelně trůní Homo sapiens, se změnil v něco podstatně méně přehledného – a také mnohem zajímavějšího.
Metodik a leader
Paäbova práce není důležitá pouze tím, co objevil. Podařilo se mu vybudovat základy oboru, protože vypracoval nejlepší postupy a postupně vybudoval tým a vychoval celou generaci vědkyň a vědců, kteří obor dále rozvíjí. Paäbova skupina si časem vytvořila velkou knihovnu různých vzorků DNA, takže mají každý nový materiál s čím srovnávat.
Čerstvý nositel Nobelovy ceny se ve své laboratoři dokázal mimo jiné účinně vypořádat s problémem „znečištění“ výsledků. Do vzorků se vždy dostane nějaká cizorodá DNA, ale Paäbo (byť ne pouze a jen on sám) ukázal, že je možné se této kontaminace zbavit.
Jeho laboratoř mimo jiné vypracovala špičkové protokoly na to, jak minimalizovat šanci, že si výzkumník znečistí vzorek vlastním genetickým materiálem. Což se může snadno stát, jak řada odborníků v praxi zjistila (a někteří až po publikaci výsledků).
Velkou roli v úspěchu švédského vědce a jeho skupiny hraje i šetrný přístup k materiálu, se kterým zachází. Antropoložka Sandra Sázelová z Archeologickém ústavu v Brně vysvětluje, že jedním z hlavních důvodů, proč si český ústav vybral ke spolupráci právě Paäbovu skupinu, bylo, jak málo materiálu vlastně potřebovali: „Už v roce 2007, kdy jiné metodiky vyžadovaly části kostí o rozměrech jednotek centimetrů, jim stačil pouze vzorek o hmotnosti jednoho gramu. V roce 2016 už to byla jenom desetina gramu.“
Proč je to důležité? Protože naše minulost je nečekaně křehká. Hmatatelných dokladů o našich dávných předcích nemáme k dispozici mnoho. „Nových nálezů je málo, objev třeba paleolitického hrobu je dnes veliká sláva,“ říká Sandra Sázelová. Analýza staré DNA dokáže tento relativní nedostatek do jisté míry vynahradit. Díky ní je možné získat z nálezů novou vrstvu informací, které by jinak zůstaly skryty.
Opakování, matka úspěchu
Není to ale všemocný nástroj. DNA se v přírodě rozpadá, a tak si patrně nikdy nedokážeme vytvořit velkou genetickou mapu života na Zemi před stovkami tisíc či třeba miliony let. Analýza staré DNA ale i tak dokázala změnit náš pohled na tu část minulosti, do které díky ní můžeme nahlédnout.
Například dnes už víme, že náš biologický úspěch byl hodně draze vykoupený. Genetické analýzy ukázaly, že do Evropy a Asie se z Afriky v posledních stovkách tisíc let vydala řada lidských skupin. Nebyl to žádný vítězný pochod „pánů tvorstva“. Prakticky všechny tyto skupiny postupně vyhynuly a zmizely, aniž by po sobě něco zanechaly (geneticky i kulturně).
Až stovky tisíc let marných pokusů, tisíce generací průzkumníků, dobrodruhů a migrantů všeho druhu nás nakonec dovedly k dnešní pohodlné existenci a přesvědčení o nevyhnutelnosti úspěchu „evolučně vyspělejšího“ Homo sapiens. Které pak naboural bohémský švédský mladík s vlastní tajnou minulostí.
V plné verzi newsletteru TechMIX toho najdete ještě mnohem víc. Přihlaste se k odběru a budete ho dostávat každou středu přímo do své e-mailové schránky.
