DNA-jægere gør det igen: Willerslev og co. rydder forsiden i toptidsskrift

Den berømte danske DNA-jæger Eske Willerslev står endnu engang i spidsen for forskning, som giver genlyd i udlandet.

I fire nye studier, som er publiceret i det prestigefyldte videnskabelige tidsskrift Nature, gør Willerslev og hans kolleger os klogere på danskernes historie, europæiske folkevandringer og flere sygdommes oprindelse.

Forskerne har udnyttet DNA fra ikke mindre end 1600 gamle skeletter fra mennesker udgravet i Danmark og det øvrige Europa og vestlige Asien (Eurasien).

»For mig har projektet på mange måder ændret mit eget syn på mig selv som europæer,« fortalte professor Eske Willerslev under et tætpakket pressemøde om de nye studier, hvor journalister fra blandt andet New York Times, Washington Post og Financial Times deltog online.

»Mange af de karaktertræk, som er med til at definere, hvem europæerne er, har deres oprindelse uden for Europa og er kommet hertil med de store migrationer,« tilføjer han.

Oldgammelt menneske-DNA

Rent aldersmæssigt spænder DNA-prøverne fra stenalderen over bronzealderen og vikingetiden – og et stykke ind i middelalderen.

Det ældste DNA i datasættet stammer fra et menneske, som levede for omkring 34.000 år siden.

De fire studier i Nature handler om følgende:

• Danskernes historie: Forskerne er med til at skrive danskernes historie. Studiet konkluderer, at de ‘oprindelige’ folk, som boede i Danmark i stenalderen, er forsvundet og blevet erstattet af nye indvandrere ad to omgange. Nutidens danskere er altså stort set ikke beslægtede med stenalderens danskere men stammer i vid udstrækning fra et hyrdefolk, som kom vandrende hertil for omkring 4850 år siden. Oprindeligt kom disse folk fra Den Pontiske Slette - et område i det nuværende Ukraine, Rusland og Kasakhstan. Læs mere i denne artikel.
• Europæernes historie: Studiet bygger videre på tidligere forskning, som viser, hvordan den moderne europæer blev skabt ved en stor indvandringsbølge af et folk kaldet Yamnaya, som kom vandrende fra Den Pontiske Slette. Præcis, hvor Yamnaya-folket oprindeligt stammer fra, er uvist, men i det nye studie kan forskerne spore dem tilbage til jæger-samlere i den centrale region omkring floden Don i nutidens Ukraine.
• Spredning af sygdomme og andre træk: Studiet kortlægger, hvordan gener, som øger risikoen for en række sygdomme – herunder diabetes 2 og Alzheimers – blev spredt i Europa og Asien i forbindelse med folkevandringer i stenalderen for over 5.000 år siden.
• Spredningen af sklerose: Det har længe været et mysterium blandt forskere, hvorfor den alvorlige sygdom multipel sklerose er langt mere hyppig i Skandinavien og Nordvesteuropa end i resten af verden. Det nye studie bringer nu en mulig løsning på mysteriet. Grundlæggende forklarer studiet forekomsten af multipel sklerose med fortidens folkevandringer. Læs mere i denne artikel.

Skriver historie med DNA

Eske Wilerslev og hans forskningsgruppe er i forvejen kendt for at lave banebrydende forskning på internationalt niveau - eller som New York Times tidligere har skrevet i sit portræt af Willerslev omskriver han vores fælles historie ved hjælp af DNA.

»Det er altid spændende og sjovt at læse nye studier fra Willerslevs gruppe i København. De fire nye studier fortjener helt klart også at blive publiceret i Nature,« siger professor Anders Götherström, som er professor i molekylær arkæologi ved Stockholm Universitet og ikke har været en del af det nye studie til Videnskab.dk

»Jeg vil ikke sige, at de nye studier er blandt gruppens største opdagelser, men det er stadig vigtigt arbejde, som fortjener stor opmærksomhed,« tilføjer han.

Internationalt samarbejde

I alt har omkring 175 forskere fra universiteter og museer i en lang række lande deltaget i projektet, som har været undervejs i årevis.

Data i studiet bygger på nye analyser af DNA fra 317 gamle skeletter, som aldrig tidligere er blevet DNA-analyseret.

Herudover har forskerne udnyttet og indsamlet DNA-data fra 1.300 skeletter, som de selv og andre tidligere har frembragt. Men forskerne har brugt nye avancerede teknikker til at forbedre DNA-data fra de gamle skeletter. Hvis forskerne kun kunne hive en lille smule DNA ud af et skelet, har de med avancerede metoder fået frembragt deres bedste bud på, hvordan resten af personens arvemasse kan have set ud.

Frem for kun at have adgang til en lille del af et fortidsmenneskes DNA har de altså i stedet skabt en komplet samling af fortidsmenneskets DNA, også kaldet et genom.

»Størstedelen af deres DNA-data har været publiceret før, men i en meget mere fragmenteret form, fordi DNA’et er gammelt og ofte ret ødelagt. Men de har brugt nye metoder til at organisere deres data, så de nærmest fremstår som DNA fra moderne mennesker. Det er nyt og det gør deres data meget brugbart for alle andre DNA-forskere,« siger professor Anders Götherström.

Sådan 'reparerer' de fortidens DNA

Metoden, som forskerne har brugt til at ’reparere’ de oldgamle og fragmenterede DNA-data, så de kommer til at fremstå som komplette, moderne datasæt, kaldes for imputering.

Forskerne udnytter en avanceret matematisk model, som bygger på analyser af et meget stort antal komplette genomer fra nulevende mennesker.

Og ud fra disse informationer kan modellen med en høj grad af sandsynlighed udfylde de sorte huller i forhistoriske genomer. På den måde kan man gøre de gamle humane genomer mere anvendelige.

»Fra de gamle skeletter har vi måske kun DNA, som dækker 10-20 procent af hele deres genom. Men vi bruger imputering til at udfylde hullerne, så vi i bund og grund får et billede af hele genomet,« forklarer den danske professor ved Curtin University i Australien, Morten Allentoft, som er førsteforfatter til to af de nye studier til Videnskab.dk.

'Fantastisk' datasæt

Forskerne håber på, at deres nuværende datasæt med DNA fra i alt 1600 fortidsmennesker med tiden vil blive udbygget. Målet er at nå op på et datasæt med komplette genomer fra i alt 5.000 fortidsmennesker.

»Det er ret fantastisk. Det er et kæmpe datasæt, og de finder en masse interessante ting i deres data,« siger Mikkel Hedie Schierup, som er professor ved afdeling for molekylær biologi og genetik ved Aarhus Universitet og ikke har været en del af det nye studie.

I forbindelse med Nature-artiklerne er de gamle DNA-profiler også blevet sammenholdt med anonymiserede DNA-profiler fra 400.000 nulevende mennesker, der er registreret i UK Biobank.

Videnskab.dk vil i de kommende dage dykke ned i flere andre historier fra de nye studier i Nature.