El cost evolutiu de la fertilitat explica per què persisteixen variants genètiques associades a malalties

Les variants genètiques que afavoreixen una fertilitat més elevada poden haver-se mantingut al llarg de l’evolució humana encara que també augmentin el risc de patir malalties i s’associïn amb una menor esperança de vida. Aquesta és la principal conclusió d’un estudi que contribueix a explicar per què la selecció natural no ha eliminat moltes variants genètiques relacionades amb malalties comunes.

El treball, liderat per l’Institut de Biologia Evolutiva (IBE, CSIC-Universitat Pompeu Fabra) i amb la participació del Barcelonaβeta Brain Research Center (BBRC), s’ha publicat a la revista científica Nature Ecology & Evolution. La recerca ha analitzat dades genòmiques a gran escala per estudiar la relació entre la fertilitat, la longevitat i la predisposició genètica a 62 malalties.

Els resultats indiquen que la selecció natural tendeix a maximitzar la fertilitat durant l’edat reproductiva. Per aquest motiu, afavoreix variants genètiques que incrementen l’èxit reproductiu, encara que aquestes mateixes variants comportin un risc més elevat de desenvolupar malalties o una menor longevitat en etapes posteriors de la vida.

“Els resultats ajuden a entendre per què la selecció natural no ha eliminat moltes variants associades a malalties comunes que tenen un gran impacte sobre la salut”, explica el Dr. Arcadi Navarro, director general del Barcelonaβeta Brain Research Center, cap del Grup de Recerca en Genòmica, i investigador principal de l’IBE (CSIC-UPF). “Algunes d’aquestes variants podrien haver estat afavorides perquè incrementaven l’èxit reproductiu dels nostres avantpassats, encara que això impliqués un cost en salut o una menor esperança de vida més endavant”, afegeix el també catedràtic i investigador ICREA de la UPF que és coautor corresponent de l’estudi.

Els investigadors han observat que les variants genètiques associades simultàniament amb una fertilitat més elevada i amb un major risc de malaltia presenten senyals clars d’haver estat afavorides per la selecció natural. Aquest patró s’observa tant en períodes recents com en escales evolutives que abasten els darrers 50.000 anys.

Les dades suggereixen, per tant, que els avantatges reproductius associats a algunes variants genètiques haurien pogut compensar, des d’un punt de vista evolutiu, els seus efectes perjudicials sobre la salut futura. De mitjana, els al·lels (és a dir, les diferents variants que pot presentar un gen) associats amb un risc més elevat de malaltia també s’associen amb una fertilitat més gran i una longevitat menor.

L'anàlisi a escala individual mostra que, entre les persones amb un risc genètic més elevat de patir malalties, hi ha diferències segons si la malaltia apareix de jove (com l’autisme) o en l'edat adulta (com el glaucoma). 

Durant l'etapa en què les persones poden tenir fills, les que tenen un risc genètic alt però no arriben a emmalaltir tendeixen a tenir-ne més. En canvi, quan la malaltia apareix en l'edat adulta, passa el contrari: les persones que acaben desenvolupant la malaltia són també les que han tingut més fills. “Això s'explica perquè emmalaltir de jove, durant els anys en què es pot tenir fills, té un cost reproductiu alt; en canvi, quan la malaltia apareix en l'edat adulta, aquest cost és menor, perquè en aquell moment la majoria de persones ja s'han reproduït”, assenyala Eva Brigos Barril, investigadora predoctoral de l’IBE (CSIC-UPF) i primera autora de l’estudi.

Això no significa que les malalties d’inici tardà augmentin la fertilitat, sinó que algunes de les variants genètiques que n'incrementen el risc també podrien haver afavorit l’èxit reproductiu durant la joventut.

Una nova perspectiva evolutiva sobre la salut humana

La recerca s’emmarca en la teoria de la història vital, que estudia com els organismes distribueixen uns recursos limitats entre funcions com el creixement, la reproducció i el manteniment de l’organisme.

"Una de les grans preguntes de la genètica és perquè continuen existint variants que augmenten el risc de patir una malaltia. El nostre treball aporta evidències que, en alguns casos, aquestes variants també proporcionen avantatges reproductius," destaca el Dr. Gerard Muntané, Investigador de l'Hospital Universitari Institut Pere Mata, de l'Institut de Recerca Biomèdica Catalunya Sud i investigador col·laborador i professor a la Universitat Pompeu Fabra.

En aquest context, la teoria de la pleiotropia antagonista planteja que una mateixa variant genètica pot tenir efectes beneficiosos en una etapa de la vida i efectes perjudicials en una altra. Per exemple, una variant pot afavorir la reproducció durant la joventut i, al mateix temps, incrementar el risc de desenvolupar una malaltia durant la vellesa.

El nou estudi aporta l’anàlisi genòmica més àmplia realitzades fins ara en humans per posar a prova aquesta hipòtesi. Els resultats reforcen la idea que la selecció natural prioritza els efectes que es produeixen abans o durant l’edat reproductiva, mentre que té una capacitat menor per eliminar variants que provoquen conseqüències perjudicials en etapes posteriors.

Aquesta perspectiva ajuda a respondre un dels grans interrogants de la genètica evolutiva humana: per què continuen existint de manera tan massiva variants genètiques que incrementen el risc de patir malalties comunes i que tenen un cost important per a la salut.

Segons els resultats, la resposta es trobaria, almenys en part, en el fet que algunes d’aquestes variants també han aportat avantatges reproductius. Per tant, la seva persistència no seria una anomalia evolutiva, sinó el resultat d’un equilibri entre els beneficis durant l’edat fèrtil i els costos que apareixen més endavant.

Artícle de referència: Brigos-Barril E, Vasallo C, Farré X, et al. Genetic trade-offs in fertility and longevity explain the maintenance of disease-associated alleles in humans. Nature Ecology & Evolution (2026). DOI: 10.1038/s41559-026-03140-z.