Die Etablierung eines neuen Wissenschaftsgebiets zur Beantwortung der Frage, was den Menschen von unseren ausgestorbenen Verwandten unterscheidet, hat Svante Pääbo den Nobelpreis für Physiologie oder Medizin eingebracht.
„Die Menschheit war schon immer von ihren Ursprüngen fasziniert. Woher kommen wir und in welcher Beziehung stehen wir zu denen, die vor uns kamen? Was unterscheidet uns von ausgestorbenen Homininen?“ sagte Anna Wedell, ein Mitglied der Nobelversammlung am Karolinska-Institut in Stockholm, die den Preis am 3. Oktober bekannt gab.
Vor Pääbos Arbeit untersuchten Archäologen und Paläontologen Knochen und Artefakte, um mehr über die menschliche Evolution zu erfahren. Aber die Oberflächenstudie dieser Relikte konnte einige grundlegende Fragen zu den genetischen Veränderungen nicht beantworten, die dazu führten, dass Menschen gediehen, während andere alte Hominiden ausstarben. Pääbo, ein Genetiker am Max-Planck-Institut für evolutionäre Anthropologie in Leipzig, Deutschland, hat einen Weg ausgearbeitet, DNA aus alten Knochen zu extrahieren und zu analysieren (SN: 15.11.06). Das führte zur Aufdeckung kleiner genetischer Unterschiede zwischen Menschen und ausgestorbenen menschlichen Verwandten.
Früher galt es als unmöglich, DNA aus alten Knochen zu gewinnen, sagt Leslie Vosshall, eine Neurowissenschaftlerin an der Rockefeller University in New York City, die Vizepräsidentin und wissenschaftliche Leiterin am Howard Hughes Medical Institute ist. Die DNA zerfällt im Laufe der Zeit, so dass viele Wissenschaftler dachten, dass in Zehntausende von Jahren alten Fossilien keine mehr vorhanden sein würde. Ganz zu schweigen davon, dass DNA von Bakterien und anderen Mikroben sowie von lebenden Menschen das uralte Erbgut kontaminiert. Pääbo gelang es jedoch, winzige Fragmente der Neandertaler-DNA zu lesbaren Sequenzen zusammenzufügen. Er begann mit DNA aus Mitochondrien, den energieerzeugenden Organellen in Zellen. Dann stellte er ein vollständiges genetisches Lehrbuch oder Genom für einen Neandertaler zusammen.
Im Laufe der Jahre beobachtete Vosshall, wie Pääbo auf wissenschaftlichen Tagungen DNA-Schnipsel aus alten Knochen präsentierte. „Niemand hat ihm geglaubt. Alle dachten, es sei eine Verunreinigung oder kaputtes Zeug“ von lebenden Menschen. „Allein die Tatsache, dass er es getan hat, war so unwahrscheinlich. Dass er in der Lage war, die vollständige Genomsequenz eines Neandertalers zu erhalten, wurde sogar bis dahin als eine absolut unmögliche Leistung angesehen.“
„Auch technisch ist der Preis hochverdient“, sagt sie.
Nils-Göran Larsson, stellvertretender Vorsitzender des Nobelkomitees, bemerkte: „Dies ist eine sehr grundlegende, große Entdeckung … In den kommenden Jahren [this] wird enorme Einblicke in die menschliche Physiologie geben.“
Pääbos Arbeit begründete das Gebiet der Paläogenomik. „Er hat immer die Grenzen der evolutionären Anthropologie verschoben“, sagt Ludovic Orlando, Molekulararchäologe am Zentrum für Anthropobiologie und Genomik von Toulouse in Frankreich.
Pääbo und Kollegen haben durch das Studium alter DNA überraschende Entdeckungen über die menschliche Evolution gemacht. Sie erfuhren zum Beispiel, dass Menschen und unsere ausgestorbenen Cousins, die Neandertaler, gemeinsame Kinder hatten. Diese Entdeckung war selbst für Menschen ein Schock, die nach Anzeichen für eine Vermischung gesucht hatten (SN: 5.6.10). Beweise für diese Vermischung finden sich noch heute bei vielen Menschen (SN: 10.10.17).
Pääbos Untersuchung eines Fingerknochens enthüllte einen zuvor unentdeckten ausgestorbenen menschlichen Verwandten namens Denisovaner (SN: 30.08.12). Wie die Neandertaler kreuzten sich die Denisova-Menschen mit Menschen.
Die von diesen ausgestorbenen Vorfahren weitergegebene DNA hat die menschliche Gesundheit und Physiologie zum Besseren oder Schlechteren beeinflusst. Zum Beispiel halfen genetische Varianten, die von Denisova-Menschen geerbt wurden, den Menschen, sich an die große Höhe in Tibet anzupassen (SN: 2.7.14). Einige Neandertaler-DNA wurde jedoch mit einem höheren Risiko für die Entwicklung einiger Krankheiten in Verbindung gebracht, einschließlich schwerer COVID-19 (SN: 11.02.16; SN: 2.10.20).
Seine Arbeit hat sich auch mit winzigen genetischen Veränderungen befasst, die möglicherweise die Evolution des menschlichen Gehirns beeinflusst haben (SN: 26.02.15). Andere Forscher haben ebenfalls Techniken angewendet, die Pääbo entwickelt hat, um die Evolution und Domestizierung von Tieren zu untersuchen (SN: 6.7.17) und um zu erfahren, wie alte Menschen sich um die Welt bewegten.
„Er ist ein einzigartiger Wissenschaftler“, sagt Vosshall.
Er ist jedoch nicht der einzige in seiner Familie, der einen Nobelpreis gewonnen hat. Pääbos Vater, Sune Bergström, erhielt 1982 gemeinsam den Nobelpreis für Medizin (SN: 16.10.82).
Pääbo wird ein Preisgeld von 10 Millionen schwedischen Kronen mit nach Hause nehmen, rund 895.000 US-Dollar (Stand: 3. Oktober).