Por décadas, os cientistas acreditaram que a população japonesa descendia em grande parte de dois grupos ancestrais antigos: os caçadores-coletores Jomon, que viveram no arquipélago por milhares de anos, e migrantes posteriores da Ásia Oriental, que trouxeram a agricultura do arroz e novas tecnologias para o Japão.
No entanto, uma análise genética abrangente realizada por pesquisadores do Centro de Ciências Médicas Integrativas da RIKEN sugere que o quadro é muito mais complexo.
Utilizando sequenciamento de genoma completo em mais de 3.200 pessoas de todo o Japão, a equipe encontrou evidências que apoiam um terceiro grupo ancestral ligado ao nordeste da Ásia e possivelmente relacionado aos antigos Emishi. As descobertas, publicadas na Science Advances, fortalecem a teoria do “origem tripartite” da ancestralidade japonesa, que tem sido cada vez mais discutida.
Os resultados também revelaram algo surpreendente: a população japonesa é geneticamente mais diversa do que muitos pesquisadores haviam presumido.
“A população japonesa não é tão homogeneamente genética quanto todos pensam”, afirmou Chikashi Terao, que liderou o estudo na RIKEN. “Nossa análise revelou a estrutura subpopulacional do Japão em uma escala muito detalhada, que é classificada de forma muito bonita de acordo com as localizações geográficas no país.”
Um Extenso Mapa de DNA do Japão
Para investigar a profunda história genética do Japão, os pesquisadores analisaram amostras de DNA coletadas de sete regiões, que se estendiam de Hokkaido, no norte, a Okinawa, no sul. O projeto se tornou um dos maiores estudos de sequenciamento do genoma completo já realizados em uma população não europeia.
Em vez de depender de métodos antigos de microarranjos de DNA, a equipe utilizou sequenciamento de genoma completo, que lê quase todos os três bilhões de pares de bases de DNA no genoma de uma pessoa. Segundo os pesquisadores, isso fornece cerca de 3.000 vezes mais informações do que as técnicas tradicionais.
“O sequenciamento de genoma completo nos dá a oportunidade de analisar mais dados, o que nos ajuda a descobrir coisas mais interessantes”, explicou Terao.
Os cientistas então combinam as informações genéticas com históricos médicos, diagnósticos de doenças, históricos familiares e resultados de testes clínicos para construir um grande banco de dados conhecido como Biblioteca de Sequenciamento de Genoma/Exoma do Japão (JEWEL).
Um foco especialmente importante envolveu variantes genéticas raras. Essas mudanças de DNA incomuns podem, às vezes, preservar pistas sobre padrões migratórios antigos e populações ancestrais há muito perdidas.
“Raciocinamos que variantes raras podem, às vezes, ser rastreadas até populações ancestrais específicas, e podem ser informativas na revelação de padrões de migração em pequena escala dentro do Japão,” disse Terao.
O Terceiro Ancestral Oculto
A análise descobriu diferenças regionais marcantes em todo o Japão.
A ancestralidade Jomon apareceu mais forte em Okinawa, onde foi encontrada em 28,5% das amostras, enquanto o oeste do Japão mostrou níveis muito mais baixos, de 13,4%. Os pesquisadores descobriram que as pessoas do oeste do Japão tinham conexões genéticas mais fortes com populações Han chinesas, refletindo provavelmente grandes ondas migratórias da Ásia continental entre 250 e 794 d.C. Essas migrações também coincidiram com a disseminação de sistemas de governo, escrita e educação no estilo chinês por todo o Japão.
A ancestralidade relacionada aos Emishi, recém-identificada, estava concentrada no nordeste do Japão e tornava-se menos comum conforme se movia para o oeste.
As descobertas complementam estudos de DNA antigo publicados em 2021, que propuseram pela primeira vez a ideia de que os japoneses modernos descendem de três fontes ancestrais principais, e não de duas. Esses estudos sugeriram que uma terceira migração, conectada ao período Kofun, desempenhou um papel importante na formação do Japão moderno.
Estudos de acompanhamento recentes têm fortalecido cada vez mais essa ideia. Pesquisadores que analisaram genomas antigos e restos osteológicos encontraram evidências crescentes de que múltiplas ondas migratórias entraram no Japão ao longo dos séculos, criando uma história populacional muito mais complexa do que se acreditava anteriormente.
DNA Antigo de Neandertais e Denisovanos Ainda Afeta as Pessoas Hoje
O estudo também explorou o material genético herdado de Neandertais e Denisovanos, dois grupos humanos antigos que se cruzaram com Homo sapiens há dezenas de milhares de anos.
Os cientistas têm se interessado cada vez mais pelo motivo pelo qual alguns desses fragmentos de DNA antigo sobreviveram em humanos modernos enquanto outros desapareceram. Em muitos casos, os genes herdados parecem estar ligados à saúde, adaptação ou risco de doenças.
Por exemplo, estudos anteriores mostraram que os tibetanos herdaram uma versão relacionada a Denisovanos do gene EPAS1, que pode ter ajudado os humanos a sobreviver em ambientes de alta altitude. Pesquisadores também identificaram DNA derivado de Neandertais associado a complicações graves da Covid-19 em algumas populações.
O estudo do genoma japonês identificou 44 regiões de DNA arcaico ainda presentes nas populações japonesas modernas, muitas delas exclusivas dos asiáticos orientais. Uma região derivada de Denisovanos dentro do gene NKX6-1 foi associada ao diabetes tipo 2 e pode influenciar como alguns pacientes respondem a tratamentos com semaglutida.
Os pesquisadores também descobriram 11 segmentos genéticos derivados de Neandertais relacionados a condições como doença arterial coronariana, câncer de próstata e artrite reumatoide.
Rumo à Medicina Personalizada
Além de traçar ancestralidade, os pesquisadores acreditam que o trabalho pode, eventualmente, melhorar os cuidados de saúde.
A equipe identificou variantes potencialmente nocivas no gene PTPRD que podem estar ligadas à hipertensão, falência renal e infarto do miocárdio. Eles também encontraram variantes comuns de perda de função nos genes GJB2 e ABCC2, que estão associadas a perda auditiva e doença hepática crônica.
“O que tentamos fazer foi encontrar e catalogar variantes genéticas de perda de função que são muito específicas para o povo japonês e entender por que eles são mais propensos a ter algumas características e doenças específicas,” disse Terao. “Gostaríamos de conectar as diferenças populacionais com as diferenças na genética.”
O estudo reflete uma mudança mais ampla que está ocorrendo na pesquisa genética. Por anos, a maioria dos grandes bancos de dados genômicos se concentrou fortemente em pessoas de ascendência europeia, limitando a compreensão dos cientistas sobre o risco de doenças em outras populações.
Terao espera que a expansão do JEWEL com mais dados genômicos asiáticos ajude a mudar isso.
“É bastante importante expandir isso para a população asiática para que, a longo prazo, os resultados também possam nos beneficiar,” disse ele.
