Un nuevo m¨¦todo logra extraer de un colgante el ADN de la mujer que lo llev¨® hace 20.000 a?os

Para los forenses, los objetos personales hallados en la escena de un crimen son claves porque pueden contener ADN que identifique a la v¨ªctima e incluso al asesino. Pero no es f¨¢cil recuperar material gen¨¦tico de hace 20.000 a?os y menos de una cosa que llev¨® alguien pegada a su cuerpo. Primero, porque la mayor¨ªa de las creaciones humanas, como la ropa, se han perdido en el tiempo. Segundo, porque los artefactos que se conservan son tan valiosos que no se pueden usar con ellos las t¨¦cnicas de extracci¨®n de ADN, la mayor¨ªa agresivas, porque podr¨ªan ponerlos en peligro. Pero ahora, cient¨ªficos alemanes han descubierto que se puede recuperar informaci¨®n gen¨¦tica de un colgante perteneciente a la persona que lo llevaba con solo lavarlo.

El colgante en cuesti¨®n fue descubierto por arque¨®logos rusos en una de las cuevas de Den¨ªsova, en Siberia. Esta es la regi¨®n donde vivieron los denisovanos, una especie de hom¨ªnido que debi¨® convivir con los ancestros de los humanos actuales y los neandertales (hay quienes sostienen que eran neandertales del este). En 2019, en una de las cuevas se descubri¨® el diente de un animal tallado y agujereado. Los investigadores ten¨ªan ante s¨ª un adorno hecho probablemente de un ciervo que, por el estrato en el que lo hallaron, debi¨® llevar alguien hace entre 20.000 y 30.000 a?os, es decir, cuando los denisovanos y los neandertales ya hab¨ªan desaparecido en esta parte del mundo. Pero no pudieron indagar m¨¢s all¨¢ y la cosa se qued¨® ah¨ª, en una creaci¨®n humana m¨¢s para la colecci¨®n. Sin embargo, en 2021, investigadores del Instituto Max Planck de Antropolog¨ªa Evolutiva publicaron un nuevo m¨¦todo para extraer y aislar ADN de huesos y dientes que no los destruye. En esta ocasi¨®n, casi importa menos el colgante que la nueva t¨¦cnica para su an¨¢lisis gen¨¦tico.

Elena Essel, investigadora del Max Planck, particip¨® en el desarrollo de esa t¨¦cnica. ¡°Para muestras de huesos y dientes, lo habitual es perforar un peque?o orificio en la muestra para recoger el polvo de hueso. Este polvo se usa luego para la extracci¨®n de ADN¡±, explica. Pero cuando se trabaja con artefactos confeccionados a partir de huesos y dientes, ¡°en muchos casos no se puede hacer el muestreo destructivo, ya que arruinar¨ªa informaci¨®n valiosa que puede proporcionar la superficie de estos objetos¡±, a?ade.

Essel indica que la estructura de la superficie puede dar una idea de c¨®mo se fabricaron y utilizaron estos objetos. Y a?ade: ¡°Estos conocimientos son fundamentales para nuestra comprensi¨®n de las estrategias, el comportamiento y la cultura de subsistencia humana en el Pleistoceno. Por lo tanto, es crucial preservar la integridad de los artefactos durante la extracci¨®n. As¨ª que nos propusimos desarrollar una t¨¦cnica de extracci¨®n de ADN no destructiva¡±, completa.

Soluciones qu¨ªmicas y guantes

Tras ensayar el lavado con varias soluciones qu¨ªmicas en distintos objetos, encontraron que el fosfato s¨®dico extra¨ªa el ADN sin da?arlos. Antes de probarlo con el colgante, lo usaron para reanalizar una serie de objetos de huesos de hace miles de a?os y recuperados el siglo pasado. Lograron extraer gran cantidad de restos gen¨¦ticos, pero todo el ADN que identificaron era del propio animal o de humanos actuales: las muestras estaban contaminadas. As¨ª que lo probaron con otros artefactos descubiertos en los ¨²ltimos a?os, cuando ya los arque¨®logos trabajan equipados como forenses, con guantes, gorros y mascarillas para evitar que sus manos, su sudor o incluso su aliento contamine algo que ha permanecido intacto durante milenios.

Tal y como detallan Essel y sus colegas en la revista cient¨ªfica Nature, usaron su nuevo m¨¦todo con cuatro colgantes de hueso que hab¨ªan sido excavados con mucho mimo intentando evitar la contaminaci¨®n. ¡°En comparaci¨®n con otras soluciones, el fosfato no disuelve la matriz ¨®sea para liberar el ADN en la soluci¨®n¡±, explica Essel. Lo que hace este compuesto es prestarle su fosfato al hueso y al agregar fosfato libre, les permite ¡°liberar el ADN de la matriz ¨®sea sin involucionar el hueso mismo¡±, termina la cient¨ªfica alemana.

Tres de los colgantes analizados eran de la cueva de Bacho Kiro, en Bulgaria, y el otro era el de la cueva de Den¨ªsova. Los primeros son relevantes porque en Bacho Kiro se encontraron uno de los restos m¨¢s antiguos de Homo sapiens en Europa. Las cuatro muestras fueron sumergidas en una soluci¨®n con fosfato s¨®dico y lavadas a diferentes temperaturas. Esto permiti¨® obtener ADN de las cuatro. Dos de los colgantes de la cueva b¨²lgara eran de alg¨²n tipo de oso ya extinguido y la otra de un b¨®vido. En cuanto al colgante denisovano, estaba hecho de un diente de un wapit¨ª, una especie de ciervo.

Pero el objetivo de las cient¨ªficas era encontrar ADN humano. Lo lograron en uno de los colgantes b¨²lgaros, pero en una proporci¨®n y concentraci¨®n que imped¨ªa saber mucho m¨¢s. Tuvieron m¨¢s suerte con el adorno ruso: hab¨ªa suficiente material gen¨¦tico ex¨®geno que se hab¨ªa colado en el diente. Tanto los huesos como los dientes son porosos y, m¨¢s importante a¨²n, contienen hidroxiapatita. Este compuesto, que por ejemplo forma parte del esmalte de los dientes, es b¨¢sicamente calcio. Est¨¢ presente en la matriz ¨®sea y absorbe el ADN extra?o como si fuera el propio. As¨ª que las c¨¦lulas de las manos que lo hicieron o del cuello que lo port¨® (o incluso de su sudor) se colaron dentro del colgante y toda su informaci¨®n gen¨¦tica ha sido recuperada ahora.

De su an¨¢lisis gen¨¦tico, los cient¨ªficos han podido inferir que se trataba de una mujer sapiens, como los humanos modernos, y no una denisovana. Debi¨® vivir en aquella cueva hace entre 18.500 y 25.000 a?os, La dataci¨®n entre el ADN animal y el humano del colgante, que difiere en unos milenios, no permite afinar m¨¢s. Para hacerlo habr¨ªa que usar la t¨¦cnica del carbono-14, que es muy destructiva. La gen¨¦tica de la mujer encaja con la de otros restos humanos encontrados en Siberia, aunque al compararla con las poblaciones actuales, a quien m¨¢s se asemeja es a los indios americanos. Esto tiene l¨®gica, ya que desde Siberia partir¨ªan poco despu¨¦s los primeros humanos modernos que colonizaron Am¨¦rica.

¡°Hace 20.000 a?os, una mujer us¨® este diente perforado y su sudor entr¨® en el colgante. 20.000 a?os despu¨¦s, liberamos el ADN de esta antigua mujer¡±

Marie Soressi, arque¨®loga de Universidad de Leiden, Pa¨ªses Bajos

¡°Est¨¢ emparentada con una poblaci¨®n local de la ¨¦poca y miembros de esta poblaci¨®n se trasladaron a Am¨¦rica del Norte¡±, dice la arque¨®loga experta en evoluci¨®n humana de la Universidad de Leiden (Pa¨ªses Bajos) y coautora de esta investigaci¨®n, Marie Soressi. Para ella, sin embargo, lo relevante de este trabajo es que se trata de ¡°la primera extracci¨®n de ADN humano antiguo de un objeto de la Edad de Piedra¡±. Soressi destaca la relevancia del m¨¦todo sobre el an¨¢lisis gen¨¦tico en s¨ª: ¡°Hace 20.000 a?os, una mujer en Siberia us¨® este diente perforado y su sudor entr¨® en el colgante, la hidroxiapatita del diente se uni¨® con su ADN y lo conserv¨® en el colgante. 20.000 a?os despu¨¦s, liberamos el ADN de esta antigua mujer de su uni¨®n con la hidroxiapatita del diente del ciervo, elevando la temperatura y usando un l¨ªquido de fosfato de sodio que tiene una alt¨ªsima capacidad de atracci¨®n y uni¨®n con las mol¨¦culas de ADN¡±, detalla.

Hay muchos restos humanos del Paleol¨ªtico y tambi¨¦n muchos objetos. El problema es vincularlos. Lo explica Soressi: ¡°Excavamos sitios con una gran cantidad de objetos, herramientas de piedra, de hueso, restos de fauna y, en ocasiones, adornos personales... Pero la resoluci¨®n temporal es muy baja: a menudo decenas de a?os, a veces cientos o incluso miles de a?os colapsados en una capa arqueol¨®gica. Aplicando la misma resoluci¨®n de tiempo al presente, confundir¨ªamos objetos de la ¨¦poca medieval con los del siglo XXI. Una pregunta tan simple como si objetos espec¨ªficos (por ejemplo, objetos para trabajar la piel) fueron usados por hombres o mujeres no puede ser contestada¡±. Para la investigadora, esta nueva t¨¦cnica ¡°abre enormes oportunidades para reconstruir mejor el papel de los individuos en el pasado seg¨²n su sexo y ascendencia¡±.

El profesor Matthias Meyer, colega de Essel en el Instituto Max Planck, destaca esta recuperaci¨®n de ADN humano de un objeto usado por una persona. ¡°Actualmente, solo hay formas indirectas de vincular personas con objetos, por ejemplo, si se encuentran huesos humanos en la misma capa arqueol¨®gica¡±, dice. Pero esta investigaci¨®n lo puede cambiar todo: ¡°Sabiendo que los objetos en s¨ª mismos pueden preservar el ADN humano, ahora podemos asignar objetos no solo a grupos de personas sino a individuos espec¨ªficos. Con esto podemos saber si los colgantes y otros adornos fueron usados por hombres, mujeres o ambos¡±, a?ade. Tambi¨¦n esperan que el m¨¦todo funcione con herramientas de hueso y en los casos en que diferentes grupos, como los neandertales y los humanos modernos, habitaron el mismo lugar, ¡°podr¨ªamos determinar qu¨¦ objetos fueron utilizados por qu¨¦ grupo¡±, termina.

El genetista Carles Lalueza-Fox es uno de los mayores expertos en ADN antiguo y fue revisor de esta investigaci¨®n antes de su publicaci¨®n. Sobre el alcance del m¨¦todo y la posibilidad de aplicarlo a otros restos del pasado dice: ¡°Se publican muchos m¨¦todos que despu¨¦s no se emplean m¨¢s all¨¢ de sus proponentes, bien porque solo se han reportado resultados positivos o bien porque no hay muchos espec¨ªmenes donde aplicarlos¡±. Pero s¨ª cree que podr¨ªa usarse en objetos parecidos, ¡°por ejemplo para determinar si hombres y mujeres empleaban adornos corporales, pero el entorno de la cueva de Den¨ªsova parece ser muy especial para la conservaci¨®n del ADN; ya veremos si se puede aplicar a otros yacimientos y bajo qu¨¦ circunstancias¡±, concluye el cient¨ªfico del Instituto de Biolog¨ªa Evolutiva (UPF-CSIC).

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