La storia genetica del Giappone potrebbe essere molto più sorprendente di quanto si pensasse

Ma un’importante analisi genetica condotta dai ricercatori del Centro di Scienze Mediche Integrative del RIKEN suggerisce che il quadro è molto più complesso.

Utilizzando il sequenziamento dell’intero genoma di oltre 3.200 persone provenienti da tutto il Giappone, il team ha trovato prove a sostegno di un terzo gruppo ancestrale legato all’Asia nord-orientale e possibilmente connesso all’antico popolo Emishi. I risultati, pubblicati su Science Advances , forniscono un solido supporto alla teoria delle “origini tripartite” dell’ascendenza giapponese, sempre più dibattuta.

I risultati hanno inoltre rivelato un altro dato sorprendente: la popolazione giapponese è geneticamente più diversificata di quanto molti ricercatori avessero ipotizzato in passato.

“La popolazione giapponese non è geneticamente così omogenea come si pensa”, ha affermato Chikashi Terao, che ha guidato lo studio presso il RIKEN. “La nostra analisi ha rivelato la struttura delle sottopopolazioni giapponesi a un livello di dettaglio elevato, che si classifica in modo molto preciso in base alle aree geografiche del paese.”

Una mappa del DNA del Giappone di dimensioni enormi

Per indagare sulla profonda storia genetica del Giappone, i ricercatori hanno analizzato campioni di DNA raccolti in sette regioni che si estendono da Hokkaido a nord fino a Okinawa a sud. Il progetto è diventato uno dei più grandi studi sul genoma intero mai condotti su una popolazione non europea.

Anziché affidarsi ai vecchi metodi di microarray del DNA, il team ha utilizzato il sequenziamento dell’intero genoma, che legge quasi tutti i tre miliardi di paia di basi del DNA presenti nel genoma di una persona. Secondo i ricercatori, questo fornisce circa 3.000 volte più informazioni rispetto alle tecniche tradizionali.

“Il sequenziamento dell’intero genoma ci offre la possibilità di analizzare una maggiore quantità di dati, il che ci aiuta a scoprire aspetti più interessanti”, ha spiegato Terao.

Gli scienziati hanno quindi combinato le informazioni genetiche con le anamnesi mediche, le diagnosi di malattie, le storie familiari e i risultati dei test clinici per costruire un ampio database noto come Japanese Encyclopedia of Whole-Genome/Exome Sequencing Library (JEWEL).

Un aspetto di particolare importanza è stato quello delle varianti genetiche rare. Queste insolite alterazioni del DNA possono talvolta preservare indizi su antichi modelli migratori e popolazioni ancestrali ormai scomparse.

“Abbiamo ipotizzato che le varianti rare possano talvolta essere ricondotte a specifiche popolazioni ancestrali e possano fornire informazioni utili per svelare i modelli migratori su piccola scala all’interno del Giappone”, ha affermato Terao.

Il terzo antenato nascosto

L’analisi ha rivelato notevoli differenze regionali in tutto il Giappone.

L’ascendenza Jomon è risultata più forte a Okinawa, dove è stata riscontrata nel 28,5% dei campioni, mentre nel Giappone occidentale i livelli erano molto più bassi, pari al 13,4%. I ricercatori hanno scoperto che le popolazioni del Giappone occidentale presentavano legami genetici più forti con le popolazioni cinesi Han, probabilmente a causa delle grandi ondate migratorie provenienti dall’Asia orientale continentale tra il 250 e il 794 d.C. Queste migrazioni coincisero anche con la diffusione in tutto il Giappone di sistemi di governo, scrittura e istruzione di stampo cinese.

La nuova ascendenza legata al gruppo Emishi, recentemente identificata, era concentrata nel Giappone nord-orientale e diventava meno comune procedendo verso ovest.

I risultati si basano su precedenti studi sul DNA antico pubblicati nel 2021, che per primi avevano proposto l’idea che i giapponesi moderni discendessero da tre principali fonti ancestrali anziché due. Tali studi suggerivano che una terza migrazione, legata al periodo Kofun, avesse giocato un ruolo fondamentale nel plasmare il Giappone moderno.

Studi di approfondimento recenti hanno ulteriormente rafforzato questa idea. I ricercatori che analizzano genomi antichi e resti scheletrici hanno trovato prove sempre più numerose che indicano come molteplici ondate migratorie abbiano raggiunto il Giappone nel corso dei secoli, creando una storia demografica molto più complessa di quanto si credesse in precedenza.

Il DNA degli antichi Neanderthal e dei Denisoviani influenza ancora oggi le persone.

Lo studio ha inoltre analizzato il materiale genetico ereditato dai Neanderthal e dai Denisoviani, due antichi gruppi umani che si sono incrociati con l’Homo sapiens decine di migliaia di anni fa.

Gli scienziati si sono mostrati sempre più interessati a capire perché alcuni di questi antichi frammenti di DNA siano sopravvissuti negli esseri umani moderni, mentre altri siano scomparsi. In molti casi, i geni ereditati sembrano essere collegati alla salute, all’adattamento o al rischio di malattie.

Ad esempio, studi precedenti hanno dimostrato che i tibetani hanno ereditato una versione del gene EPAS1 correlata ai Denisoviani, che potrebbe aver aiutato gli esseri umani a sopravvivere in ambienti ad alta quota. I ricercatori hanno anche precedentemente identificato DNA di derivazione neandertaliana associato a gravi complicazioni da Covid-19 in alcune popolazioni.

Lo studio sul genoma giapponese ha identificato 44 regioni di DNA arcaico ancora presenti nelle popolazioni giapponesi moderne, molte delle quali uniche per gli asiatici orientali. Una regione di derivazione denisoviana all’interno del gene NKX6-1 è stata associata al diabete di tipo 2 e potrebbe influenzare la risposta di alcuni pazienti al trattamento con semaglutide.

I ricercatori hanno inoltre individuato 11 segmenti genetici di origine neandertaliana collegati a patologie quali la malattia coronarica, il cancro alla prostata e l’artrite reumatoide.

Verso una medicina personalizzata

Oltre a ricostruire la storia familiare, i ricercatori ritengono che questo lavoro potrebbe, a lungo termine, migliorare l’assistenza sanitaria.

Il team ha identificato varianti potenzialmente dannose nel gene PTPRD che potrebbero essere collegate a ipertensione, insufficienza renale e infarto miocardico. Hanno anche trovato varianti comuni con perdita di funzione nei geni GJB2 e ABCC2, che sono associati a perdita dell’udito e malattia epatica cronica.

“Quello che abbiamo cercato di fare è individuare e catalogare le varianti geniche con perdita di funzione che sono molto specifiche per la popolazione giapponese, e capire perché questa sia più predisposta a determinate caratteristiche e malattie”, ha affermato Terao. “Vorremmo collegare le differenze tra le popolazioni con le differenze genetiche.”

Lo studio riflette un cambiamento più ampio in atto nella ricerca genetica. Per anni, la maggior parte dei grandi database genomici si è concentrata prevalentemente su persone di origine europea, limitando la comprensione da parte degli scienziati del rischio di malattia in altre popolazioni.

Terao spera che l’ampliamento del progetto JEWEL con ulteriori dati genomici asiatici contribuirà a cambiare questa situazione.

“È molto importante estendere questa iniziativa alla popolazione asiatica, in modo che a lungo termine i risultati possano essere di beneficio anche a noi”