SCIENCE NEWS - ARCHÉOLOGIE - 10 JANVIER 2024
RÉSUMÉ DE DEUX ARTICLES PUBLIÉS DANS NATURE

Vous pourriez avoir un risque plus élevé de sclérose en plaques (SEP) et d'autres maladies si vous descendez de ces peuples anciens :

Une étude QUALIFIÉE DE « Tour de force », ÉTUDIANT DE L'ADN ancient relie le risque de maladies et les caractéristiques physiques des Européens modernes aux éleveurs YAMNAYA de l’âge du bronze

PAR ANDREW CURRY

Comme de nombreuses maladies, la sclérose en plaques frappe certaines populations plus durement que d’autres. Par exemple, on estime que les Scandinaves sont 17 fois plus susceptibles que les habitants d'Afrique subsaharienne de développer cette maladie chronique dévastatrice, dans laquelle le système immunitaire du corps attaque les nerfs. « C'est très déroutant », déclare Eske Willerslev, paléogénéticien de l'Université de Copenhague. Certains ont émis l'hypothèse que les « gènes vikings » ou certains aspects du régime alimentaire ou de l'environnement de l'Europe du Nord pourraient accroître le risque.

De nouvelles données provenant d’anciens squelettes montrent qu’une partie de la réponse est apparue à l’âge du bronze. Il y a environ 5 000 ans, les habitants des steppes proches de la mer Noire (nord des mers Noire et Caspienne et du Caucase), que les archéologues appellent les Yamnaya, se sont déplacés vers l'ouest, à travers l'Europe centrale et du nord. En Scandinavie et dans certaines régions d’Europe du Nord, il n’a fallu que quelques siècles à ces éleveurs mobiles pour remplacer en grande partie les agriculteurs sédentaires qui travaillaient le sol avec des outils en pierre depuis des millénaires. Les Yamnaya ont apporté avec eux non seulement un mode de vie différent, mais aussi des gènes liés à un risque plus élevé de sclérose en plaques (SEP), comme le montre l'ADN des os.

« Avec la SEP, vous pouvez voir qu'il s'agit d'une ascendance Yamnaya, et les Yamnaya sont essentiellement des Danois », explique Willerslev, qui a dirigé la recherche, publiée aujourd'hui dans Nature. « Tout s'accorde à merveille. »

Il n'y a pas que la SEP.  Willerslev, un pionnier dans l'étude de l'ADN des restes anciens, et ses co-auteurs ont réalisé une vaste enquête génétique sur les premiers Européens, depuis les premiers humains modernes sur le continent il y a 45 000 ans jusqu'aux vagues ultérieures d'agriculteurs et d'éleveurs qui ont balayé le continent en provenance de l'est. Dans plusieurs articles, l'équipe rapporte avoir analysé les génomes entiers de plus de 1 000 individus anciens et les avoir comparés avec la biobanque britannique, un ensemble massif de données sur les antécédents médicaux et l'ADN de plus de 430 000 Britanniques modernes. Les comparaisons ont révélé comment la proportion d’ascendance issue de populations anciennes prédisait les différences en matière de risque de maladie et d’attributs physiques tels que la taille et la masse corporelle chez les Européens d’aujourd’hui. « Il existe une différence frappante dans toute une série de caractéristiques, qu'il s'agisse de la couleur de la peau et des yeux ou de l'alimentation et de la santé mentale », explique le co-auteur Evan Irving-Pease, bio-informaticien à Copenhague. « Des différences subtiles dans l’ascendance ont un impact distinct. L’héritage de ces groupes est encore très présent chez les gens modernes ».

Parce qu’ils ont analysé des échantillons anciens, provenant principalement de restes squelettiques précédemment fouillés, les chercheurs ont pu montrer quand et où des variantes génétiques clés sont apparues pour la première fois et déduire comment les changements dans l’ascendance et les pressions sélectives telles que la maladie pourraient les expliquer. « Pouvoir dénouer les principales ascendances nous a aidé à détecter si des processus de sélection avaient eu lieu et quand », explique la co-auteure Alba Refoyo Martínez, bio-informaticienne à Copenhague.

Ces études constituent « un tour de force exemplaire », déclare Lluís Quintana-Murci, généticien des populations de l’Institut Pasteur. « Ces articles illustrent comment l’interaction complexe entre les sélections anciennes et les événements concomitants a profondément façonné… les Eurasiens d’aujourd’hui. »

Willerslev et ses collègues ont commencé avec un objectif plus restreint : comprendre ce qui s'est passé lorsque les groupes de chasseurs-cueilleurs qui avaient survécu à la dernière période glaciaire ont cédé la place aux agriculteurs, au cours d'une période de 6 000 ans connue sous le nom de Néolithique qui a commencé vers 9 000 avant notre ère en Europe. C’est à cette époque que les humains ont commencé à s’installer dans des villages densément peuplés et à vivre à proximité des animaux domestiques. Les chercheurs s’attendaient à ce que ces conditions propagent des maladies, y compris celles d’origine animale, et favoriseraient donc les adaptations génétiques contre l’infection. « C'est une théorie raisonnable », dit Irving-Pease.

Mais, dit-il, « cela n’est pas confirmé par les données ». L’équipe a découvert ce qu’elle soupçonne être des adaptations anti-infectieuses, dont beaucoup se trouvent dans une région du génome appelée complexe antigénique leucocytaire humain, qui régule la réponse immunitaire. Mais ces variantes ont proliféré des milliers d’années après l’arrivée des premiers agriculteurs, chez des personnes ayant de nombreuses ascendances Yamnaya. « C'est vraiment surprenant », déclare Ben Krause-Kyora, bioarchéologue à l'Université de Kiel. « Cette course aux armements classique entre le génome humain et les bactéries et virus n'aura lieu qu'à la fin du Néolithique. »

Une prépublication récente réalisée par des membres de la même équipe suggère une raison : de nombreuses maladies elles-mêmes sont arrivées tardivement. L'analyse de l’ADN de pathogènes dans les os anciens suggère que l'incidence des maladies transmises des animaux aux humains, telles que la peste bubonique et la leptospirose, n'a augmenté qu'au moment des premières migrations Yamnaya, même si les animaux avaient été domestiqués des milliers d'années plus tôt. Les éleveurs des steppes auraient pu élever des animaux à des densités plus élevées, ou les communautés du début du Néolithique auraient pu être largement dispersées, ralentissant la propagation des maladies.

Le timing pourrait aider à expliquer le lien entre l’ascendance Yamnaya et des taux plus élevés de maladies auto-immunes telles que la SEP. On pense que les mêmes gènes qui renforcent la réponse immunitaire aux agents pathogènes augmentent le risque que le système immunitaire d’une personne se retourne contre ses propres cellules. Ces gènes étaient probablement bénéfiques dans le passé, mais sont devenus problématiques au siècle dernier lorsque l’avènement des vaccins et de l’assainissement a réduit l’exposition à des agents pathogènes dangereux. « C’est une illustration convaincante de l'hypothèse selon laquelle la forte prévalence contemporaine des maladies auto-immunes est, au moins en partie, le résultat d'une sélection passée favorisant la survie contre les maladies infectieuses », explique Quintana-Murci.

En comparant des échantillons anciens avec la base de données de la UK Biobank, l'équipe a pu voir quand d'autres traits sont apparus dans des populations anciennes et commencer à réfléchir aux raisons. « Vous pouvez voir l'impact de la sélection en temps réel », explique Pontus Skoglund, paléogénéticienne au Francis Crick Institute. Par exemple, une variante génétique qui entraîne aujourd’hui un risque plus élevé de diabète et d’hypercholestérolémie apparaît plus fréquemment dans des échantillons d’il y a environ 12 000 ans et pourrait avoir aidé les chasseurs-cueilleurs de la période glaciaire à résister à la famine. Plus tard, les anciens agriculteurs ont apporté d’autres variantes à la constitution génétique des Européens modernes, liées à la capacité de prospérer avec un régime alimentaire plus végétarien.

De telles connaissances ont « des implications pour la médecine de précision moderne », explique Krause-Kyora. « L’héritage des populations anciennes pourrait expliquer pourquoi les gens réagissent différemment aux maladies chroniques ou infectieuses. »

Les études mettent également davantage en lumière les anciens changements de population. Dans deux des articles publiés dans Nature , les chercheurs utilisent l'ADN ancien pour suivre le mouvement des premiers agriculteurs d'Anatolie vers le nord de l'Europe, où vivaient déjà des chasseurs-cueilleurs.

Les chercheurs se demandaient si ces rencontres, qui se sont déroulées sur des millénaires, étaient pacifiques. Mais les nouvelles données montrent que les gènes des agriculteurs augmentent brusquement, par poussées répétitives. Dans de nombreux endroits, y compris au Danemark, il y a environ 5 900 ans , ils ont complètement remplacé ceux des populations de chasseurs-cueilleurs antérieures. La soudaineté et l’ampleur du changement « nous permettent de nous demander sérieusement si la rencontre des populations a été une rencontre d’amour, de paix et de mélange », dit Willerslev. « Au moins au Danemark, il s'agit d'un remplacement, et d'un remplacement très brutal, qui rappelle l'entrée des Européens dans les Amériques, avec des maladies, des violences et des effets dévastateurs sur la population précédente. »

La masse de nouveaux articles est centrée sur l’Europe. Mais un nombre croissant d’échantillons d’ADN anciens provenant d’Afrique et d’Asie pourraient permettre d’appliquer des approches similaires ailleurs. « Ce serait bien de s'étendre à d'autres régions et de remonter plus loin dans le temps », déclare Refoyo Martínez. « Il y a encore beaucoup de choses à regarder et à étudier. »