La diversité est l'une des caractéristiques les plus frappantes de la population brésilienne contemporaine ; résultat d'un grand mélange de populations indigènes, européennes, africaines et asiatiques. L’aspect le plus visible de ce métissage historique est l’immense variété de caractéristiques physiques que l’on retrouve chez les hommes et les femmes brésiliens, du nord au sud du pays. Mais il existe également une variété plus profonde de caractéristiques génétiques encore peu connues en raison du manque d’études plus complètes sur l’ADN de la population brésilienne. C’est la lacune que cherchent à combler les recherches menées par des scientifiques de l’Université de São Paulo (USP), avec une publication dans la revue Science.
L'étude présente une analyse détaillée de l'ADN de 2 723 hommes et femmes brésiliens, représentants de différentes ethnies et régions géographiques, dont le génome a été séquencé en haute définition ces dernières années. Les résultats incluent la détection de près de neuf millions de variantes génétiques sans précédent, jamais identifiées auparavant dans aucune autre population du monde, qui pourraient intéresser la recherche biomédicale et pharmaceutique « personnalisée » pour la population brésilienne. Ils mettent également en lumière l’héritage génétique d’événements traumatisants de l’histoire nationale, tels que l’esclavage (qui a amené de force des millions d’Africains noirs au Brésil) et l’extermination des peuples autochtones (dont la population a été réduite de plus de 80 % depuis le début de la colonisation européenne).
« Nos résultats mettent en évidence l'influence notable de différentes origines ancestrales sur la santé et la constitution génétique des individus mixtes brésiliens. Nous démontrons que ce paysage génétique a ses racines dans l'histoire évolutive des communautés indigènes brésiliennes et dans l'interaction démographique complexe résultant de l'immigration historique à la fois forcée et volontaire au Brésil », écrivent les chercheurs, dans le résumé des travaux publiés dans Science. L'étude compte 24 auteurs, dont 22 brésiliens et 11 liés à l'USP (y compris tous les auteurs principaux).
« Nous connaissons déjà l’histoire de la formation de notre population – l’extinction des populations indigènes, l’arrivée des esclaves africains, la violence imposée à ces deux peuples par les Européens », explique la généticienne Lygia Pereira, professeur au Département de génétique et biologie évolutive de l’Institut des biosciences (IB) de l’USP et l’une des coordinatrices de la recherche. « Ce que nous voyons maintenant, dans cette étude, ce sont les conséquences biologiques de cette histoire. »
L’une des conclusions les plus surprenantes de ces travaux est que dans l’ADN mitochondrial (qui est uniquement hérité de la mère), il existe une prédominance d’ascendance indigène et africaine ; tandis que dans l’ADN du chromosome Y (qui se transmet uniquement de père en fils), l’ascendance européenne prédomine. Selon les chercheurs, cela refléterait « l’accouplement asymétrique » des hommes européens avec des femmes indigènes et africaines, motivé par la nature violente du processus de colonisation, « qui a probablement entraîné une plus grande mortalité des hommes indigènes et africains, en plus des violences sexuelles contre les femmes de ces groupes ». En d’autres termes : il s’agit d’une preuve génétique que les hommes européens avaient plus d’accès reproductif aux femmes autochtones et africaines que les hommes de leur propre ethnie.
« Il y avait de nombreux niveaux de violence. Des femmes étaient offertes en cadeau, il y avait des esclaves reproductrices, des mariages forcés ; et bien sûr, il y avait aussi des violences sexuelles », explique la généticienne Tábita Hünemeier, professeur au Département de génétique et de biologie évolutive de l'IB-USP et chercheuse à l'Institut de biologie évolutive (CSIC/UPF) en Espagne, qui est également l'un des coordinateurs de la recherche.
Une autre conclusion de l'étude est que le métissage a produit un mélange sans précédent d'ascendances africaines dans la population brésilienne, en raison du croisement de personnes de différentes régions et ethnies du continent africain. « Les parties africaines des génomes brésiliens sont très diverses et partagent des ancêtres récents avec des groupes de différentes régions sous-continentales, en particulier d'Afrique de l'Ouest et de l'Est, mais aussi d'Afrique australe et septentrionale. Cela suggère que des groupes de ces différentes régions, qui n'ont peut-être jamais eu de contact les uns avec les autres au sein de l'Afrique elle-même, se sont mélangés au Brésil, ce qui a donné lieu à l'émergence d'individus brésiliens qui constituent une mosaïque de différentes populations africaines », écrivent les chercheurs.
On estime que plus de 5 millions d’Africains ont été amenés comme esclaves au Brésil jusqu’à l’abolition de l’esclavage en 1888 – un nombre égal au nombre d’Européens qui ont émigré vers le pays au cours des cinq derniers siècles, selon les données citées dans l’étude. Aux États-Unis, en comparaison, le nombre d’Africains réduits en esclavage était d’environ 400 000.
Lorsque Pedro Álvares Cabral a « découvert » le Brésil aux Européens, en 1500, on estime qu'il y avait déjà plus de 10 millions d'indigènes vivant sur le territoire national, parlant plus de 1 000 langues, avec une immense diversité ethnique. Plus de 80 % de cette population indigène a été décimée par les conflits et les maladies, mais une partie de l'identité génétique de ces populations disparues reste ancrée dans le génome de la population brésilienne, selon les chercheurs.
En général, l’ascendance prédominante dans les 2 723 génomes analysés dans l’étude était européenne (avec une contribution génétique de 60 %), suivie par l’africaine (27 %) et l’indigène (13 %) ; en plus d'un apport asiatique, à plus petite échelle et plus localisé. Ces chiffres peuvent varier en fonction de la diversité ethnique des individus inclus dans l'échantillon de recherche. Dans ce cas, les génomes ont été sélectionnés parmi les participants à cinq études d’observation clinique (appelées études de cohorte), incluant des personnes de toutes les régions du pays. Parmi eux, des centaines de personnes vivant le long des rives du fleuve Amazone.
La recherche est menée dans le cadre du projet Brazil DNA, lancé en 2019, qui compte 6 000 génomes supplémentaires déjà séquencés et en cours d'étude pour de futures publications, avec une diversité génétique et une puissance d'analyse statistique encore plus grandes. Le projet fait partie du programme Genomas Brasil, une initiative du ministère de la Santé, lancée en 2020, qui vise à séquencer les génomes de 100 000 Brésiliens.
« Aucun échantillon ne sera complètement représentatif, car le Brésil est très vaste, mais je pense que nous avons obtenu une bonne couverture », déclare Hünemeier. Une chose est sûre : « Le Brésil possède la plus grande population métisse au monde », affirme le chercheur, soulignant que ce métissage est présent dans tous les États du pays, même si les profils d'ascendance varient d'un endroit à l'autre. « C'est comme s'il s'agissait d'un remaniement des ancêtres, en 500 ans, d'ethnies séparées depuis des milliers d'années », ajoute Hünemeier.
Le pic de ce métissage, selon les données génétiques de l'étude, se serait produit entre les XVIIIe et XIXe siècles, lorsque la migration des Européens et le trafic d'Africains vers le Brésil ont été intensifiés par les cycles d'exploration du diamant et de l'or et le transfert de la famille royale portugaise au Brésil, entre autres facteurs.
« On apprend aussi l'histoire avec l'ADN. C'est très incroyable », ajoute Lygia Pereira. Elle et Hünemeier sont les auteurs correspondants de l'étude, avec Alexandre Pereira, du laboratoire de génétique et de cardiologie moléculaire de l'Instituto do Coração (Incor) — qui fait partie de l'hôpital das Clínicas de la faculté de médecine de l'USP (HCFMUSP) — et du département de génétique de la Harvard School of Medicine, aux États-Unis.
Il est possible que la population brésilienne soit aussi « la plus mixte » au monde, mais il n’y a aucun moyen de le confirmer scientifiquement, selon les chercheurs, car il faudrait comparer cette diversité génétique au Brésil avec celle d’autres pays pour lesquels cette information n’est pas disponible.
Implications médicales
Au milieu de toute cette diversité génétique, les chercheurs ont découvert plus de 78 millions de variantes nucléotidiques uniques (SNV), des changements spécifiques (d’une seule « lettre ») qui se produisent naturellement dans tout le génome humain et peuvent influencer à la fois les caractéristiques physiques, la physiologie et la propension à certaines maladies, par exemple. Sur ce total, 8,7 millions étaient de nouvelles variantes, jamais enregistrées auparavant, qui peuvent (ou non) être exclusives à la population brésilienne. Et parmi ces nouveaux variants, 36 637 sont considérés comme potentiellement nocifs pour la santé, c’est-à-dire capables de provoquer ou d’augmenter le risque de maladie.
Les chercheurs imaginaient déjà qu’ils trouveraient un grand nombre de nouveaux variants, la génétique brésilienne ayant été jusqu’à présent peu étudiée à grande échelle ; mais le nombre était quand même surprenant. «C'était bien plus que ce à quoi nous nous attendions», déclare la généticienne Kelly Nunes, qui a participé à l'étude pendant ses études postdoctorales au Département de génétique et biologie évolutive de l'IB-USP, entre 2022 et 2024. Elle partage la paternité première des travaux en Science avec trois autres chercheurs liés au même département : Marcos Araújo Silva, Maíra Rodrigues et Renan Lemes.
Les résultats sont pertinents non seulement pour la population brésilienne, mais pour toutes les personnes qui ont contribué à ce métissage ; dont beaucoup, comme les Brésiliens, n’ont jamais vu leur diversité génétique cartographiée de manière plus approfondie. « Ces variants ne sont pas forcément apparus au Brésil », explique Nunes. « Beaucoup d'entre eux sont liés aux ancêtres africains et amérindiens, qui sont également sous-représentés dans les bases de données génomiques. » Même parmi les pays européens, il existe de nombreuses ascendances qui nécessitent également des études plus détaillées, notamment le Portugal, l’Espagne et l’Italie, d’où sont venus de nombreux migrants au Brésil.
« Ce n’est pas parce que les Brésiliens sont une sorte de Martien ; c’est parce que jusqu’à présent nous n’avons séquencé que l’ADN de personnes blanches », souligne Lygia Pereira. En fait, la grande majorité des données génomiques déposées à ce jour dans les bases de données internationales proviennent d’études menées auprès de populations majoritairement blanches, principalement du nord de l’Europe et des États-Unis. « Donc, tout ce que vous avez à faire est de séquencer quelque chose d'un peu différent et beaucoup de nouvelles choses commencent à apparaître. »
L’une des priorités de recherche à l’avenir sera d’étudier la pertinence biologique de ces variantes génétiques et leurs implications possibles pour la santé humaine, qu’elles soient bénéfiques ou nocives. Il existe des mutations qui augmentent le risque de cancer, par exemple, tandis que d'autres confèrent une résistance au VIH.
« D'un point de vue plus pratique, du point de vue de l'application en médecine, il est très important pour nous de savoir quelles variantes génétiques existent dans notre population et à quelle fréquence elles apparaissent », explique Pereira. Il s’agit de données fondamentales, par exemple, pour l’interprétation des tests génétiques et pour le développement de la « médecine de précision », qui prend en compte les caractéristiques génétiques du patient, et de la « pharmacogénomique », un domaine scientifique qui étudie l’influence des caractéristiques génétiques sur la réponse aux médicaments. « Si nous voulons développer cela pour notre population, il est essentiel de connaître ces variantes génétiques issues d'autres ascendances (non européennes) », renforce Pereira.
Un autre point culminant de l’étude est l’identification des caractéristiques du « génome brésilien » qui ont subi de récents processus de sélection naturelle ; c'est-à-dire qu'ils sont devenus plus fréquents dans la population au cours des cinq derniers siècles. Ils comprennent des gènes associés à la fertilité, à l’immunité et au métabolisme énergétique – des aspects critiques de la biologie humaine, qui peuvent fortement influencer la santé physique et reproductive d’une population, en particulier dans un contexte historique comme celui du Brésil. En matière de fertilité, des gènes favorables à la reproduction ont été sélectionnés (liés à l'âge aux premières règles, chez la femme, et à la production de spermatozoïdes, chez l'homme par exemple) ; tandis qu’en immunité, des gènes conférant une plus grande résistance aux maladies infectieuses ont été sélectionnés, par exemple.
« Nous pensons qu'aujourd'hui nous ne sommes plus sensibles aux processus de sélection naturelle, que la médecine peut tout gérer. Mais lorsque nous effectuons des recherches fondamentales comme celle-ci, nous constatons que ce n'est pas le cas », déclare Nunes. « Le plus surprenant, c'est que nous parlons de quelque chose de très récent. D'un point de vue évolutionniste, 500 ans, c'est hier. »
(Avec des informations du Jornal da USP)
