Une étude génétique menée par des chercheurs du Centre des sciences médicales intégratives du RIKEN a révélé que les Japonais descendent de trois groupes ancestraux.
Les résultats, publié dans Progrès scientifiques en avril 2024, ils remettent en question la croyance de longue date selon laquelle il existait deux principaux groupes ancestraux au Japon : les chasseurs-cueilleurs-pêcheurs indigènes Jomon et les migrants riziculteurs venus d’Asie de l’Est.
Au lieu de cela, les chercheurs ont identifié un troisième groupe avec des liens potentiels avec l’Asie du Nord-Est : le peuple dit Emishi, donnant ainsi davantage de crédibilité à une théorie des « origines tripartites » suggérée pour la première fois en 2021.
La population japonaise n’est pas aussi homogène génétiquement que l’on pourrait le penser, explique Chikashi Terao, du RIKEN, qui a dirigé l’étude. « Notre analyse a révélé la structure des sous-populations du Japon à une échelle très fine, qui est très bien classée en fonction des emplacements géographiques du pays », explique-t-il.
À la recherche d’indices
L’équipe de Terao est arrivée à ses conclusions après avoir séquencé l’ADN de plus de 3 200 personnes dans sept régions du Japon, sur toute la longueur du pays, de Hokkaido au nord à Okinawa au sud. Il s’agit de l’une des plus grandes analyses génétiques d’une population non européenne à ce jour.
Les chercheurs ont utilisé une technique appelée séquençage du génome entier, qui révèle la composition génétique complète d’un individu, soit les trois milliards de paires de bases de l’ADN. Cette méthode fournit environ 3 000 fois plus d’informations que la méthode des puces à ADN, jusqu’à présent plus largement utilisée. « Le séquençage du génome entier nous donne la possibilité d’examiner plus de données, ce qui nous aide à trouver des choses plus intéressantes », explique Terao.
Pour améliorer l’utilité des données et examiner les liens potentiels entre les gènes et certaines maladies, lui et ses collaborateurs ont combiné les informations ADN obtenues avec des données cliniques pertinentes, notamment des diagnostics de maladies, des résultats d’examens et des informations sur les antécédents médicaux et familiaux. Ils ont rassemblé tout cela dans une base de données connue sous le nom de Japanese Encyclopedia of Whole-Genome/Exome Sequencing Library (JEWEL).
L’un des sujets qui intéressait particulièrement Terao était l’étude des variantes génétiques rares. « Nous avons estimé que ces variantes rares pouvaient parfois être rattachées à des populations ancestrales spécifiques et qu’elles pouvaient être instructives pour révéler des schémas de migration à petite échelle au sein du Japon », explique-t-il.
Leur intuition s’est avérée juste, contribuant à révéler la répartition géographique de l’ascendance japonaise. L’ascendance Jomon, par exemple, est la plus dominante sur les côtes subtropicales du sud d’Okinawa (présente dans 28,5 % des échantillons) alors qu’elle est la plus faible à l’ouest (seulement 13,4 % des échantillons).
En revanche, les habitants de l’ouest du Japon ont davantage d’affinités génétiques avec les Chinois Han, ce qui, selon l’équipe de Terao, est probablement associé à l’afflux de migrants venus d’Asie de l’Est entre 250 et 794, et se reflète également dans l’adoption historique complète de la législation, de la langue et des systèmes éducatifs de style chinois dans cette région.
L’ascendance Emishi, en revanche, est plus courante dans le nord-est du Japon, diminuant vers l’ouest du pays.
Traces du passé
Les chercheurs ont également examiné JEWEL pour y déceler des gènes hérités des Néandertaliens et des Dénisoviens, deux groupes d’humains archaïques qui se sont croisés avec l’Homo sapiens. « Nous nous intéressons aux raisons pour lesquelles les génomes anciens sont intégrés et conservés dans les séquences d’ADN humaines modernes », explique Terao, qui explique que ces gènes sont parfois associés à certains traits ou conditions.
Par exemple, d’autres chercheurs ont montré que les Tibétains possèdent un ADN dérivé de celui de Denisova dans un gène appelé EPAS1, qui aurait facilité leur colonisation des environnements de haute altitude. Plus récemment, des scientifiques ont découvert qu’un groupe de gènes hérités de Néandertal sur le chromosome 3 – un trait présent chez environ la moitié des Sud-Asiatiques – est lié à un risque plus élevé d’insuffisance respiratoire et d’autres symptômes graves de la COVID-19.
L’analyse de l’équipe de Terao a permis de mettre en lumière 44 régions d’ADN anciennes présentes chez les Japonais d’aujourd’hui, dont la plupart sont propres aux Asiatiques de l’Est. Parmi celles-ci, une région d’ADN dérivée de Denisovan, située dans le gène NKX6-1, connue pour être associée au diabète de type 2, qui, selon les chercheurs, pourrait affecter la sensibilité d’une personne au sémaglutide, un médicament oral utilisé pour traiter la maladie. Ils ont également identifié 11 segments dérivés de Néandertal liés à la maladie coronarienne, au cancer de la prostate, à la polyarthrite rhumatoïde et à quatre autres maladies.
Vers une médecine personnalisée
L’équipe dirigée par le RIKEN a également utilisé des données sur des variantes génétiques rares pour découvrir les causes potentielles de maladies. Par exemple, ils ont découvert qu’une variante d’un gène appelé PTPRD pouvait être « extrêmement dommageable » car elle pourrait être liée à l’hypertension, à l’insuffisance rénale et à l’infarctus du myocarde, explique Xiaoxi Liu, scientifique senior du laboratoire de Terao et premier auteur de l’étude.
De plus, l’équipe a noté une incidence significative de variantes – également appelées variantes de perte de fonction – dans les gènes GJB2 et ABCC2, qui sont respectivement associés à la perte auditive et à une maladie chronique du foie.
Selon Terao, démêler la relation entre les gènes, leurs variantes et la manière dont ceux-ci impactent les traits, y compris la prédisposition aux maladies, pourrait un jour jouer un rôle pour aider les scientifiques à développer une médecine personnalisée.
« Nous avons essayé de trouver et de répertorier les variantes génétiques de perte de fonction qui sont très spécifiques aux Japonais, et de comprendre pourquoi ils sont plus susceptibles de présenter certains traits et maladies spécifiques », explique-t-il. « Nous aimerions relier les différences de population aux différences génétiques. »
À l’avenir, il espère étendre JEWEL et inclure encore plus d’échantillons d’ADN dans l’ensemble de données. Pendant longtemps, les études génomiques à grande échelle se sont concentrées sur l’analyse des données des personnes d’origine européenne. Mais Terao estime qu’il est « très important d’étendre cela à la population asiatique pour qu’à long terme, les résultats puissent également nous être utiles ».
Plus d’informations :
Xiaoxi Liu et al., Décoder les origines triancestrales, l’introgression archaïque et la sélection naturelle dans la population japonaise par séquençage du génome entier, Progrès scientifiques (2024). DOI: 10.1126/sciadv.adi8419