Neputând să își rezolve diferențele, cele două părți publică în reviste diferite, participă la conferințe diferite și se numesc reciproc „credincioși” și „sceptici” – atunci când, adică, nu se ignoră pur și simplu. Studiul Tutankhamon a reaprins tensiunile de lungă durată dintre cele două tabere, scepticii susținând că în acest studiu, ca și în majoritatea celorlalte, rezultatele pot fi explicate prin contaminare. Cu toate acestea, tehnicile de secvențiere de generație următoare ar putea, în curând, să rezolve odată pentru totdeauna această divizare, facilitând secvențierea ADN-ului antic și degradat. Dar deocamdată, spune Zink, „este ca un lucru religios. Dacă lucrările noastre sunt revizuite de unul dintre celelalte grupuri, primești revizuiri de genul „Nu cred că este posibil”. Este greu să te contrazici cu asta”.

Ascensiune și decădere

Dezacordul provine din zorii cercetării ADN-ului antic. În anii 1980, un tânăr doctorand pe nume Svante Pääbo a lucrat pe la spatele conducătorului său de doctorat de la Universitatea din Uppsala, Suedia, pentru a pretinde că a făcut ceea ce nimeni altcineva nu credea că este posibil: să cloneze ADN nuclear de la o mumie egipteană veche de 2.400 de ani2. Curând, cercetătorii și-au dat seama că puteau folosi o nouă tehnică numită reacție în lanț a polimerazei (PCR) pentru a amplifica cantități mici de ADN din eșantioane antice. A avut loc o explozie de entuziasm pe măsură ce a fost raportat ADN dintr-o serie de surse antice, inclusiv insecte conservate în chihlimbar și chiar un dinozaur vechi de 80 de milioane de ani3.

Mumiile găsite în mormântul regelui Tutankhamon se află în centrul unei dispute privind analiza ADN.B. IVERSON & B. QUILLICCI

Apoi a venit căderea. S-a dovedit că PCR, susceptibil la contaminare în cele mai bune momente, este deosebit de riscant atunci când se lucrează cu cantități minuscule de ADN vechi și fragmentat. Doar o urmă de ADN modern – să zicem de la un arheolog care a manipulat un eșantion – ar putea da peste cap un rezultat. ADN-ul de „dinozaur” aparținea unui om modern, la fel ca și clona de pionierat a lui Pääbo. Odată ce cercetătorii au început să adopte precauții riguroase4, inclusiv replicarea rezultatelor în laboratoare independente, încercările de a prelua ADN de la mumii egiptene au avut puțin succes5.

Nu este o surpriză, spun scepticii. ADN-ul se descompune în timp, la o rată care crește odată cu temperatura. După mii de ani petrecuți în climatul cald al Egiptului, spun ei, este extrem de puțin probabil ca mumiile să conțină fragmente de ADN suficient de mari pentru a fi amplificate prin PCR. „Conservarea la cele mai multe mumii egiptene este în mod clar proastă”, spune Pääbo, în prezent la Institutul Max Planck pentru Antropologie Evolutivă din Leipzig și un lider în domeniu. Cercetătorul în domeniul ADN-ului antic Franco Rollo de la Universitatea din Camerino, Italia, a mers atât de departe încât a testat cât timp ar putea supraviețui ADN-ul mumiilor. El a verificat o serie de fragmente de papirus de diferite vârste, conservate în condiții similare cu cele ale mumiilor. El a estimat că fragmentele de ADN suficient de mari pentru a fi identificate prin PCR – aproximativ 90 de perechi de baze – ar fi dispărut după numai aproximativ 600 de ani6.

Și totuși, în tot acest timp, cercetătorii rivali au publicat un flux constant de lucrări despre ADN-ul extras din mumii egiptene vechi de până la 5.000 de ani. Zink și colegii săi au testat sute de mumii și susțin că au detectat ADN de la o serie de bacterii, inclusiv Mycobacterium tuberculosis, Corynebacterium diphtheriae și Escherichia coli, precum și de la paraziții responsabili de malarie și leishmanioză.

Într-un studiu de mare anvergură, anul trecut, o echipă condusă de microbiologul Helen Donoghue de la University College London a raportat că a găsit ADN de la M. tuberculoză în mumia Dr. Granville7 – numită după medicul Augustus Granville, prima persoană care a autopsiat o mumie, în 1825.

În cazul tuberculozei (TB), cel puțin, Donoghue nu este vehement de acord cu ideea că ADN-ul nu poate supraviețui în mumii egiptene. Micobacteriile precum M. tuberculosis au pereți celulari care sunt bogați în lipide, care se degradează lent și protejează ADN-ul, susține ea. Donoghue susține că, în multe cazuri, a confirmat prezența bacteriei prin detectarea directă a acestor lipide. Ea spune că măsurile extreme de combatere a contaminării cerute de marile laboratoare de ADN străvechi nu sunt la fel de vitale pentru ADN microbian străvechi cum sunt pentru ADN uman. La urma urmei, spune ea, laboratoarele moderne de diagnosticare detectează în mod obișnuit TB folosind PCR – ceea ce sugerează că testul nu este atât de susceptibil la contaminare precum se tem scepticii. În opinia lui Donoghue, „unele dintre precauțiile despre care vorbesc sunt total exagerate în comparație cu toate laboratoarele de diagnosticare din țară”.

Scepticii sunt impasibili. Fără controale extrem de stricte, este imposibil de demonstrat că orice secvențe microbiene provin din ADN vechi și nu din microbi moderni înrudiți, spune Gilbert. „De unde știi că ai tuberculoză și nu o altă bacterie cu o secvență ADN similară?” El și alți critici cred că acest întreg corp de cercetare se bazează pe iluzii.

Cele două grupuri au obosit acum să se mai certe. „Se rezolvă în mare parte prin ignorarea reciprocă”, spune Ian Barnes, un paleontolog molecular de la Royal Holloway, Universitatea din Londra, care lucrează la ADN-ul animalelor antice, inclusiv al mamuților. „Sunt destule lucruri moarte în jur, nu ești obligat să intri în zona altcuiva”.

O dispută regală

Totuși, după studiul JAMA despre Tutankhamon și familia sa, disputele au reînceput în forță. Studiile privind ADN-ul uman din mumii egiptene sunt cele mai controversate dintre toate. Unul dintre motive este profilul înalt al afirmațiilor. Un altul este faptul că contaminarea cu ADN uman modern este extrem de greu de detectat, deoarece componența sa genetică este aproape identică cu cea a mumiei umane. În plus, accesul restricționat la eșantioane face ca orice afirmație să fie greu de verificat într-un laborator independent. După mai bine de un secol în care artefacte valoroase au ieșit din țară și au ajuns în muzee și colecții private din întreaga lume, autoritățile egiptene au impus o interdicție de a scoate mostre arheologice din Egipt. Majoritatea cercetătorilor non-egipteni care doresc să studieze mumii sunt limitați la expoziții muzeale din alte părți.

Arheologul Zahi Hawass cu bunica regelui Tut și multă presă.A. WAGUIH/REUTERS

Proiectul Tutankhamon a fost realizat de o echipă egipteană recrutată de arheologul Zahi Hawass, cel mai înalt oficial egiptean responsabil cu antichitățile. A fost primul studiu ADN antic pe mumii regale, iar țara nu dispunea de expertiza necesară. Astfel, Hawass i-a rugat pe Zink, un cercetător proeminent de la Institutul EURAC pentru Mumii și Icemia din Bolzano, Italia, și pe Pusch, de la Universitatea din Tübingen, Germania, să acționeze în calitate de consultanți. Cei doi au conceput și au supravegheat studiul, inclusiv construirea a două laboratoare dedicate în Cairo. Laboratoarele au fost parțial plătite de Discovery Channel, care a filmat proiectul.

Cercetătorii neagă faptul că implicarea televiziunii i-a pus sub o presiune excesivă pentru a produce rezultate dramatice. Dar lucrul pentru camerele de filmat a făcut ca un proiect dificil să fie și mai dificil, spune Pusch. „De fiecare dată când veneau să filmeze, trebuia să închidem laboratorul timp de o săptămână pentru a face curățenie”. În cele din urmă, echipa de televiziune a fost alungată, iar scenele din laborator au fost reconstruite.

În cele din urmă, proiectul a părut a fi un succes nebunesc, iar descoperirile sale au atras atenția presei pe scară largă. Cercetătorii au pretins că au detectat ADN de la parazitul malariei Plasmodium falciparum în mai multe dintre mumii, inclusiv în Tutankhamon, sugerând că infecția a contribuit la moartea lor. De asemenea, ei au declarat că au recuperat fragmente de ADN uman de la fiecare mumie testată și au folosit datele pentru a construi un arbore genealogic pe cinci generații, de la străbunicii lui Tutankhamon până la cele două corpuri mici găsite în mormântul său, identificate ca fiind copiii săi născuți morți.

Întregul episod nu a făcut decât să ridice sprâncenele în cealaltă jumătate a comunității. „Sunt foarte sceptic”, spune Eske Willerslev, directorul Centrului de GeoGenetică din Copenhaga, care a fost coautorul unei scrisori către JAMA în care contestă rezultatele8. Principala sa îngrijorare, împărtășită și de alții, a fost metoda de analiză ADN folosită. În loc să extragă și să secvențieze ADN-ul, echipa a folosit o tehnică numită amprentare genetică, care presupune măsurarea dimensiunii produselor ADN care au fost amplificate prin PCR. Aceasta este rareori utilizată în studiile privind ADN-ul antic, spun criticii, deoarece, fără date de secvență, este deosebit de dificil să se excludă contaminarea. Iar în cazul unei mumii bine manipulate precum Tutankhamon, spun scepticii, contaminarea ar putea fi foarte răspândită.

Bones of contention

Echipa Tutankhamun a efectuat numeroase controale, inclusiv replicarea testelor de către echipe diferite în cele două laboratoare și compararea amprentelor ADN ale mumiei cu cele ale echipei de cercetare pentru a verifica încrucișat dacă există contaminare. Zink și Pusch adaugă că probele au fost prelevate din interiorul oaselor mumiilor, unde, spun ei, ADN-ul contaminant nu ar fi trebuit să ajungă.

Zink și Pusch cred că procesul de mumificare a protejat ADN-ul de degradarea în mormântul fierbinte prin eliminarea apei, care este necesară pentru mecanismul principal de descompunere a ADN-ului, numit depurinare. Îmbalsamatorii egipteni uscau cadavrele cu natron, un amestec de săruri din natură, imediat după moarte. „Egiptenii știau cu adevărat cum să conserve un corp”, spune Zink. „Ei scăpau de apă foarte repede”. Tutankhamon a fost, de asemenea, înăbușit cu materiale de îmbălsămare și ungere, despre care se crede că ar conține ingrediente precum bitum, uleiuri vegetale și ceară de albine, iar Pusch crede că au oferit ADN-ului o protecție suplimentară împotriva efectelor dăunătoare ale apei. Hawass nu a fost implicat direct în cercetarea ADN-ului, dar el susține concluziile echipei, spunând că ADN-ul din mumiile egiptene pare să fie bine conservat.

„Există o serie de lucruri corecte în această lucrare”, spune David Lambert, cercetător în domeniul ADN-ului antic și biolog evoluționist la Universitatea Griffith din Nathan, Queensland. Lambert subliniază faptul că echipa de la Tutankhamon nu a reușit să amplifice markerii cromozomului Y de la mumiile de sex feminin, ceea ce pledează împotriva contaminării din partea arheologilor moderni, care sunt în general bărbați. Într-o lucrare nepublicată, el spune că a amplificat ADN-ul de la ibis mumificați, o pasăre sacră în Egiptul antic. „Suntem încrezători că metodele tradiționale PCR funcționează cu o parte din materialul pe care îl avem”, spune el.

Corpurile minuscule îngropate cu Tutankhamon sunt considerate a fi copiii săi născuți morți.B. IVERSON & B. QUILICI

Scepticii se îndoiesc, totuși, că a rămas suficient ADN în Tutankhamon pentru ca rezultatul să fie real. Ei spun că un corp mumificat ar absorbi rapid orice umiditate disponibilă în atmosferă, în special în oasele sale poroase. Când arheologul britanic Howard Carter a deschis pentru prima dată sicriele lui Tutankhamon în 1925, a raportat că acestea au fost deteriorate de umiditate. Dar este dificil pentru oricine altcineva să reproducă lucrarea ADN fără permisiunea de a avea acces la eșantioane.

Studiul Tutankhamon a lăsat domeniul mai divizat ca niciodată, cu frustrări clare de ambele părți. „Nu înțeleg duritatea oamenilor”, spune Pusch. „Aceasta este o muncă de pionierat”. El și Zink spun că secvențiază ADN-ul din mitocondriile și cromozomii Y ai mumiilor și plănuiesc să publice aceste rezultate în acest an.

Dar acum, după ani de conflicte, progresele în tehnologia de secvențiere schimbă jocul. Cele mai noi tehnici pot citi fragmente mult mai scurte – cu ușurință până la cele 30 de perechi de baze care ar putea fi găsite într-o mumie egipteană veche de 2.000 de ani. „Acest lucru împinge timpul de supraviețuire mult înapoi”, spune Gilbert. „Lucruri pe care în trecut le dădeam la o parte, acum putem obține genomuri”. Și, în mod crucial, viteza tehnicilor face mult mai ușoară secvențierea de mai multe ori a unei probe și excluderea contaminării prin verificarea modelelor de deteriorare caracteristice ADN-ului antic.

Anul trecut, aceste tehnici le-au permis lui Willerslev, Gilbert și colegilor lor să publice secvența completă a genomului unui paleoeschimos din Groenlanda, vechi de aproximativ 4.000 de ani9. În decurs de câteva săptămâni, echipele conduse de Pääbo au publicat genomul unui om de Neanderthal vechi de 38.000 de ani10 și al unui hominin necunoscut anterior din sudul Siberiei11. Între timp, echipa lui Zink este pe punctul de a publica genomul lui Ötzi omul de gheață.

Toate aceste specimene au fost conservate în frig – dar Willerslev folosește deja tehnici de generație următoare pentru a extrage ADN de la diverse mumii sud-americane, dintre care unele au fost conservate în condiții mai calde. „Unele funcționează cu siguranță”, spune el. Dar, adaugă el, constată o variabilitate enormă în ceea ce privește obținerea de ADN din probe – un posibil motiv pentru care mumiile egiptene au dat rezultate atât de contradictorii. În condițiile în care costul secvențierii scade brusc, cercetătorii fac coadă pentru a încerca tehnicile pe mumii egiptene.

Zink și Pusch negociază acum calea politică complexă spre utilizarea tehnicilor de ultimă generație asupra lui Tutankhamon și a rudelor sale. „Ne-ar plăcea să facem acest lucru”, spune Zink. „Ar fi absolut logic. Problema este să o facem în Egipt”. Având în vedere că nu este permisă ieșirea mostrelor din țară, ar trebui să ducă mașinile de secvențiere la Cairo, o propunere costisitoare. Și există îngrijorarea, spune Zink, că o astfel de muncă ar putea oferi informații sensibile din punct de vedere politic despre originea genetică a faraonilor și dacă vreunul dintre urmașii lor mai este în viață astăzi. „Acest lucru merge direct la istoria lor.”

Cu toate acestea, Zink este optimist că secvențierea de generație următoare va ajuta la reunirea domeniului fracturat. „Cred că a sosit cu adevărat momentul să aducem împreună diferitele părți și să nu ne mai certăm despre munca fiecăruia”, spune el. „Cu secvențierea de generație următoare, oamenii nu pot spune pur și simplu ‘nu-mi place’. Oamenii trebuie să discute munca pe baza datelor în sine.” Willerslev este de acord, oferind o rară ramură de măslin. „Cred că vom descoperi că credincioșii au fost prea puțin critici”, spune el. „Dar scepticii au fost, probabil, prea conservatori”.

Jo Marchant este autoarea cărții Decoding the Heavens: Solving the Mistery of the World’s First Computer.

• 1. Hawass, Z. et al. J. Am. Med. Assoc. 303, 638-647 (2010). | Articol | ISI | ChemPort |
  2. Pääbo, S. Nature 314, 644-645 (1985). | Articol | PubMed | ISI | ChemPort |

  Woodward, S. R., Weyand, N. J. & Bunnell, M. Science 266, 1229-1232 (1994). | Articol | PubMed | ISI | ChemPort |

Cooper, A. & Poinar, H. Science 289, 1139 (2000). | Articol | PubMed | ISI | ChemPort |

• Krings, M. et al. Am. J. Hum. Genet. 64, 1166-1176 (1999). | Articol | PubMed | ISI | ChemPort |

Marota, I., Basile, C., Ubaldi, M. & Rollo, F. Am. J. Phys. Phys. Anthropol. 117, 310-318 (2002). | Articol | PubMed | ISI |

• Donoghue, H. D. et al. Proc. R. Soc. B 277, 51-56 (2010). | Articol | PubMed | ISI | ChemPort |
• Lorenzen, E. D. & Willerslev, E. J. Am. Med. Assoc. 303, 2471 (2010). Articol | ISI | ISI | ChemPort |
• Rasmussen, M. et al. Nature 463, 757-762 (2010). | Articol | PubMed | ISI | ChemPort |
• Green, R. E. et al. Science 328, 710-722 (2010). | Articol | PubMed | ISI | ChemPort |
• Reich, D. et al. Nature 468, 1053-1060 (2010). | Articol | PubMed | ISI | ChemPort |