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Genomes Show the History and Travels of Indigenous Peoples (Scientific American)

Scientific American

A new study demonstrates “I ka wā mamua, ka wā ma hope,” or “the future is in the past”

October 13, 2021 – DNASocial Justice

Keolu Fox is an assistant professor at the University of California, San Diego, where he is affiliated with the department of anthropology, the Global Health Program, the Halıcıoğlu Data Science Institute, the Climate Action Lab, the Design Lab and the Indigenous Futures Institute. His work focuses on designing and engineering genome sequencing and editing technologies to advance precision medicine for Indigenous communities.

Genomes Show the History and Travels of Indigenous Peoples
Wa’a Kiakahi in Keaukaha, Hawaii. Credit: Keolu Fox

I am the proud descendant of people who, at least 1,000 years ago, made one of the riskiest decisions in human history: to leave behind their homeland and set sail into the world’s largest ocean. As the first Native Hawaiian to be awarded a Ph.D. in genome sciences, I realized in graduate school that there is another possible line of evidence that can give insights into my ancestors’ voyaging history: our moʻokuʻauhau, our genome. Our ancestors’ genomes were shaped by evolutionary and cultural factors, including our migration and the ebb and flow of the Pacific Ocean. They were also shaped by the devastating history of colonialism.

Through analyzing genomes from present-day peoples, we can do incredible things like determine the approximate number of wa‘a (voyaging canoes) that arrived when my ancestors landed on the island of Hawaii or even reconstruct the genomes of some of the legendary chiefs and navigators that discovered the islands of the Pacific. And beyond these scientific and historical discoveries, genomics research can also help us understand and rectify the injustices of the past. For instance, genomics might clarify how colonialism affected things like genetic susceptibility to illness—information crucial for developing population-specific medical interventions. It can also help us reconstruct the history of land use, which might offer new evidence in court cases over disputed territories and land repatriation.

First, let’s examine what we already know from oral tradition and experimental archeology about our incredible voyaging history in the Pacific. Using complex observational science and nature as their guide, my ancestors drew on bird migration patterns, wind and weather systems, ocean currents, the turquoise glint on the bottom of a cloud reflecting a lagoon, and a complex understanding of stars, constellations and physics to find the most remote places in the world. These intrepid voyagers were the first people to launch what Kanaka Maoli (Hawaiian) master navigator Nainoa Thompson refers to as the original “moonshot.”

This unbelievably risky adventure paid off: In less than 50 generations (1,000 years), my ancestors mastered the art of sailing in both hemispheres. Traveling back and forth along an oceanic superhighway the space of Eurasia in double-hulled catamarans filled to the brim with taro, sweet potatoes, pigs and chickens, using the stars at night to navigate and other advanced techniques and technologies, iteratively perfected over time. This would be humankind’s most impressive migratory feat—no other culture in human history has covered so much distance in such a short amount of time.

The history of my voyaging ancestors and their legacy has been passed to us traditionally through our ʻōlelo (language), mo‘olelo (oral history) and hula. As a Kanaka Maoli, I have grown up knowing them: of how Maui pulled the Hawaiian Islands from the sea and how Herb Kāne, Ben Finney, Tommy Holmes, Mau Piailug and many other members of the Polynesian Voyaging Society enabled the first noninstrumental voyage from Tahiti to Hawaii in over 600 years onboard the wa‘a Hōkūle‘a.

Genomes from modern Pacific Islanders have enabled us to reconstruct precise timings, paths and branching patterns, or bifurcations, of these ancient voyages, giving a refined understanding of the order in which many archipelagoes in the Pacific were settled. By working collaboratively with communities, our approach has directly challenged colonial science’s legacy of taking artifacts and genetic materials without consent. Similar tools to the new genomics have no doubt been misused in the past to justify racist and social Darwinist ends. Yet by using genetic data graciously provided by multiple communities across the Pacific, and by allowing them to shape research priorities, my colleagues and I have been able to “I ka wā mamua, ka ma hope,” or “walk backward into the future.”

So how can our knowledge of the genomic past allow us to walk toward this better future? Genome sequence data are not just helpful in providing refined historical information, they also help us understand and treat important contemporary matters such as population-specific disease. The time frame of these ancestors’ arrival in the Pacific, and the order in which the most remote islands in the world were settled, matters for understanding the incidence and severity among Islander populations of many complex diseases today.

Think of our genetic history as a tree, with present-day populations at the tips of branches and older ones closer to the trunk. Moving backward in time—or from the tips to the trunk—you encounter places where two branches, or populations, were descended from the same ancestor. The places where the branches split represent events in settlement histories in which two populations split, often because of a migration to a new place.

These events provide key insights into what geneticists call “founder effects” and “population bottlenecks,” which are extremely important for understanding disease susceptibility. For example, if there is a specific condition in a population at the trunk of a branching event, then populations on islands that are settled later will have a higher chance of presenting that same health condition as well. Founder populations have provided key insights into rare population-specific diseases. Some examples include Ashkenazi Jews and susceptibility to Tay-Sachs disease and Mennonite communities and susceptibility to maple syrup urine disease (MSUD).

This research also sheds important light on colonialism. As European settlers arrived in the Pacific in places such as Hawaii, Tahiti, and Aotearoa (New Zealand), they didn’t just bring the printing press, the Bible and gunpowder, they brought deadly pathogens. In the case of many Indigenous peoples, historical contact with Europeans resulted in a population collapse (a loss of approximately 80 percent of an Indigenous population’s size), mostly as a result of virgin-soilepidemics of diseases such as smallpox. From Hernán Cortés to James Cook, these bottlenecks have shaped the contemporary genetics of Indigenous peoples in ways that directly impact our susceptibility to disease.

By integrating digital sequence information (DSI) from both modern and ancient Indigenous genomes in genetic regions such as the human leukocyte antigen (HLA) system, we can observe a reduction in human genetic variation in contemporary populations, as compared with ancient ones. In this way, we can observe empirically how colonialism has shaped the genomes of modern Indigenous populations.

Today fewer than 1 percent of genome-wide association studies, which identify associations between diseases and genetic variants, and less than 5 percent of clinical trials include Indigenous peoples. We have just begun to develop mRNA vaccine-based therapies that have already shown their ability to “save the world.” Given their success and potential, why not design treatments, such as gene therapies, that are population specific and reflect the local complexity that speaks to Indigenous peoples’ unique migratory histories and experiences with colonialism?

Finally, genomics also has the potential to impact the politics of Indigenous rights and specifically how we think about the history of land stewardship and belonging. For instance, emerging genomics evidence can empirically verify who first lived on contested territories—e.g., indigenous groups could prove how many generations they arrived before colonists—which could be used in a court of law to settle land and resource repatriation claims.

Genetics gives us insights into the impact of both our peoples’ proud history of migration and the shameful legacy of colonialism. We need to encourage the use of these data to design treatments for the least, the last, the looked over and the left out, and to generate policies and legal decisions that can rectify the history of injustice. In this way, genomics can connect where we come from to where we will go. Once used to make claims about Indigenous peoples’ inferiority, today the science of the genome can be part of an Indigenous future we can all believe in.

‘Na África, indaguei rei da minha etnia por que nos venderam como escravos’ (BBC Brasil)

14 janeiro 2016

Zulu Araújo | Foto: Divulgação

Image captionA convite de produtora, arquiteto fez exame genético e foi até Camarões para conhecer seus ancestrais

“Somos o único grupo populacional no Brasil que não sabe de onde vem”, queixa-se o arquiteto baiano Zulu Araújo, de 63 anos, em referência à população negra descendente dos 4,8 milhões de africanos escravizados recebidos pelo país entre os séculos 16 e 19.

Araújo foi um dos 150 brasileiros convidados pela produtora Cine Group para fazer um exame de DNA e identificar suas origens africanas.

Ele descobriu ser descendente do povo tikar, de Camarões, e, como parte da série televisiva Brasil: DNA África, visitou o local para conhecer a terra de seus antepassados.

“A viagem me completou enquanto cidadão”, diz Araújo. Leia, abaixo, seu depoimento à BBC Brasil:

“Sempre tive a consciência de que um dos maiores crimes contra a população negra não foi nem a tortura, nem a violência: foi retirar a possibilidade de que conhecêssemos nossas origens. Somos o único grupo populacional no Brasil que não sabe de onde vem.

Meu sobrenome, Mendes de Araújo, é português. Carrego o nome da família que escravizou meus ancestrais, pois o ‘de’ indica posse. Também carrego o nome de um povo africano, Zulu.


Momento em que o Zulu confronta o rei tikar sobre a venda de seus antepassados

Ganhei o apelido porque meus amigos me acharam parecido com um rei zulu retratado num documentário. Virou meu nome.

Nasci no Solar do Unhão, uma colônia de pescadores no centro de Salvador, local de desembarque e leilão de escravos até o final do século 19. Comecei a trabalhar clandestinamente aos 9 anos numa gráfica da Igreja Católica. Trabalhava de forma profana para produzir livros sagrados.

Bom aluno, consegui passar no vestibular para arquitetura. Éramos dois negros numa turma de 600 estudantes – isso numa cidade onde 85% da população tem origem africana. Salvador é uma das cidades mais racistas que eu conheço no mundo.

Ao participar do projeto Brasil: DNA África e descobrir que era do grupo étnico tikar, fiquei surpreso. Na Bahia, todos nós especulamos que temos ou origem angolana ou iorubá. Eu imaginava que era iorubano. Mas os exames de DNA mostram que vieram ao Brasil muito mais etnias do que sabemos.

Zulu Araújo | Foto: Divulgação

“Era como se eu estivesse no meu bairro, na Bahia, e ao mesmo tempo tivesse voltado 500 anos no tempo”, diz Zulu sobre chegada a Camarões

Zulu Araújo | Foto: Divulgação

Pergunta sobre escravidão a rei camaronense foi tratada como “assunto delicado” e foi respondida apenas no dia seguinte

Quando cheguei ao centro do reino tikar, a eletricidade tinha caído, e o pessoal usava candeeiros e faróis dos carros para a iluminação. Mais de 2 mil pessoas me aguardavam. O que senti naquele momento não dá para descrever, de tão chocante e singular.

As pessoas gritavam. Eu não entendia uma palavra do que diziam, mas entendia tudo. Era como se eu estivesse no meu bairro, na Bahia, e ao mesmo tempo tivesse voltado 500 anos no tempo.

O povão me encarava como uma novidade: eu era o primeiro brasileiro de origem tikar a pisar ali. Mas também fiquei chocado com a pobreza. As pessoas me faziam inúmeros pedidos nas ruas, de camisetas de futebol a ajuda para gravar um disco. Não por acaso, ali perto o grupo fundamentalista Boko Haram (originário da vizinha Nigéria) tem uma de suas bases e conta com grande apoio popular.

De manhã, fui me encontrar com o rei, um homem alto e forte de 56 anos, casado com 20 mulheres e pai de mais de 40 filhos. Ele se vestia como um muçulmano do deserto, com uma túnica com estamparias e tecidos belíssimos.

Depois do café da manhã, tive uma audiência com ele numa das salas do palácio. Ele estava emocionado e curioso, pois sabia que muitos do povo Tikar haviam ido para as Américas, mas não para o Brasil.

Fiz uma pergunta que me angustiava: perguntei por que eles tinham permitido ou participado da venda dos meus ancestrais para o Brasil. O tradutor conferiu duas vezes se eu queria mesmo fazer aquela pergunta e disse que o assunto era muito sensível. Eu insisti.

Ficou um silêncio total na sala. Então o rei cochichou no ouvido de um conselheiro, que me disse que ele pedia desculpas, mas que o assunto era muito delicado e só poderia me responder no dia seguinte. O tema da escravidão é um tabu no continente africano, porque é evidente que houve um conluio da elite africana com a europeia para que o processo durasse tanto tempo e alcançasse tanta gente.

No dia seguinte, o rei finalmente me respondeu. Ele pediu desculpas e disse que foi melhor terem nos vendido, caso contrário todos teríamos sido mortos. E disse que, por termos sobrevivido, nós, da diáspora, agora poderíamos ajudá-los. Disse ainda que me adotaria como seu primeiro filho, o que me daria o direito a regalias e o acesso a bens materiais.

Foi uma resposta política, mas acho que foi sincera. Sei que eles não imaginavam que a escravidão ganharia a dimensão que ganhou, nem que a Europa a transformaria no maior negócio de todos os tempos. Houve um momento em que os africanos perderam o controle.

Zulu Araújo | Foto: Divulgação

“Se qualquer pessoa me perguntar de onde sou, agora já sei responder. Só quem é negro pode entender a dimensão que isso possui.”

Um intelectual senegalês me disse que, enquanto não superarmos a escravidão, não teremos paz – nem os escravizados, nem os escravizadores. É a pura verdade. Não dá para tratar uma questão de 500 anos com um sentimento de ódio ou vingança.

A viagem me completou enquanto cidadão. Se qualquer pessoa me perguntar de onde sou, agora já sei responder. Só quem é negro pode entender a dimensão que isso possui.

Acho que os exames de DNA deveriam ser reconhecidos pelo governo, pelas instituições acadêmicas brasileiras como um caminho para que possamos refazer e recontar a história dos 52% dos brasileiros que têm raízes africanas. Só conhecendo nossas origens poderemos entender quem somos de verdade.”

‘Não somos ratos de laboratório’, diz diretor da Sangamo Biosciences (O Globo)

Aparelho para sequenciamento genético. Para Lanphier, pesquisas com células-tronco não-reprodutivas são as únicas aceitáveis – David Paul Morris BLOOMBERG

Edward Lanphier comanda entidade ligada à medicina regenerativa e pede um freio nas pesquisas de manipulação do DNA com células reprodutivas


RIO – Edward Lanphier comanda a Sangamo Biosciences, uma das entidades que formam a Aliança para a Medicina Regenerativa (ARM, na sigla em inglês), organização que reúne mais de 200 empresas no mundo da área de biotecnologia e instituições de pesquisa. A Aliança pediu uma moratória de prazo indefinido para pesquisas e prática de manipulação do DNA de células reprodutivas.

O debate sobre o tema, que já dura anos, esquentou com o desenvolvimento de técnicas que permitem que a edição de genes ocorra na prática, o que abre a possibilidade de gerar bebês sob medida.

Lanphier anunciou o pedido de interrupção nas pesquisas em um documento assinado por ele e outros membros da aliança. O texto, publicado na “Nature”, revista científica de renome internacional, declara que este tipo de pesquisa não deve ser levada adiante.

Edward Lanphier, diretor-presidente da Sangamo Biosciences – Divulgação

Enquanto nos Estados Unidos e em países europeus ainda não há uma definição prática sobre se é permitida ou não a manipulação genética de células reprodutivas, no Brasil, estudos deste tipo já foram proibidos. A resolução foi publicada em 2004 pela Comissão Nacional de Ética em Pesquisa (Conep), órgão do Ministério da Saúde. Ela diz: “As pesquisas com intervenção para modificação do genoma humano só poderão ser realizadas em células somáticas (não-reprodutivas).” Agora a questão seria o uso ilícito de técnicas desenvolvidas no exterior.

Em entrevista publicada esta segunda-feira na revista digital O GLOBO a Mais, Lanphier explica por que considera que até mesmo a pesquisa básica deve ser banida.

A moratória é geral?

Sim. O pedido de moratória é para que tenhamos um tempo para que todas as partes discutam o assunto. É um pedido. Mas a premissa da qual partimos é que mesmo com essa discussão existe uma linha que não pode ser ultrapassada.

Qual é o principal risco de editar o genoma de células reprodutivas (espermatozoides e óvulos)?

O grande problema é ético, apesar de haver também riscos de segurança e técnicos, que limitam o uso prático. A questão ética ultrapassa a barreira da legislação e políticas de cada país. Ela é fundamental.

Se é possível alterar o genoma, é possível escolher a cor do cabelo, dos olhos ou até da pele de um bebê?

Vai além disso. O problema é não só poder alterar as características de um indivíduo, mas também de todas as futuras gerações. Não somos ratos de laboratório, muito menos algo como um milho transgênico. Como espécie, nós humanos decidimos que somos únicos. Por décadas, os países desenvolvidos debateram a modificação de genes em células reprodutivas e se posicionaram contra isso.

É possível alterar genes que ditam características como inteligência ou até comportamento?

Essa é a nossa preocupação. Pois o indivíduo alterado passará as mudanças para as gerações futuras. Aberta a oportunidade deste tipo de pesquisa, ela pode ser usada para objetivos que não têm valor terapêutico, de tratamento de doenças. É um caminho sem volta. Nós, como sociedade, precisamos pensar no que nos torna humanos. No passado já nos posicionamos contra ações deste tipo, que podem nos levar a uma sociedade pautada pela eugenia.

O senhor poderia explicar a diferença entre a manipulação de células somáticas (não-reprodutivas) e a de óvulos e espermatozoides?

Existe uma diferença fundamental. É preto e branco. Na manipulação de células somáticas, você busca alterar um gene para criar uma resistência no indivíduo contra uma doença específica. Você não altera os genes de futuras gerações, caso a pessoa tenha filhos. A única coisa que se tenta fazer é curar doenças. Existe, porém, uma linha que não deve ser ultrapassada. E ela é alterar óvulos e espermatozoides, pois eles conferem hereditariedade para as características manipuladas.

Se o senhor muda uma única característica e ela é passada para gerações futuras, não é possível que outras mutações inesperadas aconteçam?

Isso é perfeitamente possível. É uma das questões que levantamos. Atualmente a natureza disto e suas possíveis consequências são completamente desconhecidas. Há muitas questões sem respostas. Precisamos responder a todas antes de sequer considerar a questão maior, que é a ética do processo. Ainda é muito cedo. Por isso, pedimos uma moratória.

Quais limites o senhor sente que é necessário criar a longo prazo?

Propusemos a moratória justamente para discutir o assunto. Não existe justificativa para realizar alterações genéticas em células reprodutivas.

O senhor cita uma possibilidade de rejeição da sociedade contra este tipo de pesquisa. O temor é de que isso atinja também a pesquisa com as demais células?

Seria uma rejeição motivada por falta de conhecimento.

Que linhas de estudo são consideradas promissoras?

As doenças com mais chances de serem curadas por este tipo de pesquisa são aquelas que têm um gene específico associado. É o caso de hemofilia, anemia falciforme e vários tipos de câncer. Essas são as oportunidades mais imediatas que se abrem com a pesquisa. Tecnicamente e teoricamente é possível ainda usar a tecnologia para alterar mais de um gene, para curar doenças relacionadas a múltiplos genes.

Há algum argumento a favor da alteração de genes em óvulos e espermatozoides?

Não. Mesmo em situações onde pais tenham genes com falhas ligadas a doenças hereditárias, não se justifica. Há exames pré-natais e tratamentos de fertilização in vitro para contornar estes problemas. Não há justificativa para editar o genoma humano em células reprodutivas.

Se é possível alterar o genoma humano, não é necessário questionar o que nos torna humanos? Não estaríamos criando uma nova espécie?

A grande questão é que, se mudarmos o DNA, mudamos a espécie.