Pour la première fois, une étude internationale a déchiffré le génome de la population du Brésil. Publié dans la revue ScienceLa recherche comprend les ancêtres africains, amérindiens et européens qui composent cette population, qui a le plus haut niveau mondial de mélange génétique récent.
Les travaux ont eu lieu sous la direction conjointe de l'Institut de biologie évolutive de l'Espagne (IBE), un centre conjoint du Conseil national de recherche espagnol (CSIC) et de l'Université Pompeu Fabra (UPF) et de l'Université de São Paulo.
Depuis que le génome humain a été séquencé pour la première fois en 2003, la communauté scientifique mondiale se précipite pour déchiffrer ce « livre » écrit dans un alphabet de quatre lettres. Les applications de ces découvertes vont de la détection des maladies et de la conception de traitements personnalisés à l'augmentation de notre compréhension de l'évolution humaine.
Cependant, une grande partie des informations génétiques générées au cours de ces décennies manquent de diversité ethnique. Cette sous-représentation limite les avantages de la recherche génomique médicale pour de nombreuses populations et laisse une grande partie de nos antécédents évolutifs dans l'obscurité.
La plus grande base de données génétique de la population brésilienne à ce jour
L'étude a produit 2 723 génomes complets à couverture élevée de la population brésilienne dans le cadre du projet « ADN do Brasil ». Ils comprennent les communautés urbaines, rurales et rivières dans les cinq régions géographiques du Brésil et leurs principales ancêtres. L'enquête a révélé plus de 8 millions de variantes génétiques auparavant inconnues. Parmi ceux-ci, jusqu'à 36 637 variantes potentiellement nocives pour la santé ont été identifiées.
Cette nouvelle base de données révèle des informations clés sur l'histoire et l'évolution du pays et les déterminants génétiques de la santé de sa population.
« Le Brésil a la plus grande diversité africaine sur le continent américain, avec un niveau élevé de mélange, et étudier cela peut faire la lumière sur la santé de la population brésilienne », selon Tábita Hünemeier, chercheur principal de l'IBE, qui a dirigé l'étude.
Le mélange génétique récent a marqué l'ADN de la population brésilienne
L'équipe a identifié des variantes génétiques potentiellement pathogènes dans 450 gènes liés aux maladies cardiaques et à l'obésité dans la population brésilienne. Ils ont également trouvé des variantes génétiques dans 815 gènes relatifs à des maladies infectieuses telles que le paludisme, l'hépatite, la grippe, la tuberculose, la salmonellose et la leishmaniose.
« Explorer ces variantes génétiques peut nous aider à comprendre pourquoi certaines personnes sont plus susceptibles d'obtenir certaines maladies et comment améliorer la santé publique du Brésil », ajoute Marcos Araújo Castro e Silva, un chercheur postdoctoral à l'IBE et à l'Université de São Paulo, et le premier auteur de l'étude.
L'étude a également identifié des variantes génétiques qui augmentent la fertilité, qui – des gènes à côté lié à la réponse immunitaire et au métabolisme – aurait été favorisée par la sélection naturelle pendant les 500 années de mélange génétique du Brésil.
« Les processus de sélection naturelle du génome se déroulent généralement sur des milliers d'années, mais dans la population brésilienne, nous pouvons observer un processus récent beaucoup plus court.
Les ancêtres de la population brésilienne révèlent l'histoire démographique du pays
La génétique unique du Brésil reflète son histoire depuis le XVe siècle, lorsque environ 5 millions de colons européens ont émigré sur le territoire. Leur arrivée a entraîné la perte de plus de 90% de la population indigène et le déplacement forcé de 5 millions d'Africains dans le pays. Maintenant, cette histoire démographique convulsive peut être « lue » dans leurs génomes.
L'enquête a trouvé plus d'ascendance africaine dans le nord du Brésil et plus européen dans le Sud. La plupart de l'échantillon d'étude représente environ 60% d'ascendance européenne, 27% africaine et 13% d'ascendance indigène.
« Bien que la proportion d'ascendance indigène soit plus élevée que ce qui avait été trouvé dans des études préliminaires antérieures, elle est encore petite, étant donné le grand nombre de populations amérindiennes et africaines qui vivaient côte à côte dans le passé », explique Comas.
L'équipe a conclu que cela était dû à un modèle d'accouplement historiquement asymétrique chez les hommes et les femmes amérindiens et africains. La recherche a révélé que la plupart des lignées de chromosomes Y dans l'étude (héritées des hommes) étaient d'origine européenne (71%), tandis que la plupart des lignées mitochondriales (héréditaires des femmes) étaient africaines (42%) ou amérindiennes (35%).
Dans les générations plus récentes, cependant, l'étude a détecté un schéma de «l'accouplement sélectif», révélant que la population brésilienne avait tendance à produire une progéniture au sein du même groupe ethnique.
Cet ensemble de données génétique illustre les réseaux sociaux et ethniques complexes qui se sont développés au Brésil au cours des 500 dernières années.
« La plupart des colons européens étaient des hommes et compte tenu de l'histoire de la violence pendant la colonisation, cela peut expliquer la survenue d'un accouplement asymétrique systématique au cours des premiers siècles du Brésil (XVIe au XVIIIe siècle). Après cette période, nous voyons une préférence pour les mariages au sein des groupes ethniques des gens », note Hünemeier.
La génétique révèle que l'histoire du Brésil et met en lumière la santé de sa population
La nouvelle base de données génétique a révélé pour la première fois un grand nombre de variantes génétiques avec des implications pour la santé du peuple brésilien. En particulier, l'équipe a associé plus de variantes pathogènes que prévu avec les ancêtres amérindiens et africains. Cependant, ils concluent que cela pourrait être dû à la génétique de ces populations sous-représentées dans les bases de données génétiques mondiales.
L'enquête attribue également certaines variantes pathogènes à l'effet fondateur, un processus dans lequel une population provient d'un petit groupe d'individus « fondateurs », qui transmettent leurs variantes pathogènes à leurs descendants. Ce phénomène est observé dans certaines populations autochtones américaines, mais cela pourrait également être la cause de la prévalence des maladies rares avec l'ascendance européenne, comme la maladie de Machado-Joseph.
Bien que rares en Europe, cette maladie est courante au Brésil, probablement originaire d'immigrants d'Europe du Nord et des îles Portugais, qui sont arrivées dans le pays en petits groupes à différentes périodes.
L'étude souligne particulièrement que les populations américaines autochtones du Brésil sont parmi les groupes les moins étudiés au monde.
« Cependant, nos découvertes montrent qu'il est possible de récupérer une partie de leur diversité génétique en examinant les génomes de la population mélangée moderne », note Hünemeier.
La nouvelle base de données génomique ouvre la porte à l'étude de la population du Brésil, un creuset culturel avec une histoire complexe écrite dans ses gènes.
« La cartographie de la génétique du Brésil peut non seulement nous aider à améliorer la santé de sa population dans les recherches futures; elle met également en lumière notre évolution et l'histoire de l'humanité », conclut Hünemeier.