Historiquement, l'idée d'extraire l'ADN d'une momie égyptienne était un peu comme essayer de sucer l'ADN d'un dinosaure par un insecte pris au piège dans de l'ambre: une perspective alléchante, mais encore plus mythique que scientifique. "Cela fait longtemps que c'est un sujet brûlant", déclare Johannes Krause, généticien à l'Institut Max Planck pour l'anthropologie évolutionniste en Allemagne. Mais contrairement au scénario dino, il s'avère que l'analyse de l'ADN de la momie est scientifiquement possible.
Krause a passé toute sa carrière à tricher des informations sur de très vieux ADN. Ses travaux ont mené à la découverte d'une nouvelle sous-espèce humaine, qu'il a aidé à identifier à partir d'un fragment d'os dans une grotte européenne; il a également identifié de manière définitive la maladie derrière la tristement célèbre peste noire en examinant les victimes de peste déterrées. Il peut maintenant ajouter un autre bijou ancien à sa liste: les momies. Son équipe a réussi à extraire le premier ADN intact de momies égyptiennes millénaires, ce qui leur a permis de percer les secrets de leur patrimoine génétique.
La découverte provient d'un domaine relativement nouveau connu sous le nom d'archéogénétique. Il a été fondé par un biologiste suédois nommé Svante Pääbo qui affirmait avoir extrait l'ADN de 23 anciennes momies égyptiennes en tant que jeune chercheur dans les années 1980. Cependant, les travaux de Pääbo ont fait l'objet de vives critiques de la part d'autres scientifiques lorsqu'il est devenu évident que ses échantillons d'ADN pourraient être contaminés par de l'ADN moderne, dit Krause. Dans les années 2000, certains experts avaient commencé à se demander s'il était même possible d'extraire de l'ADN utilisable de momies qui avaient été si longtemps altérées par le climat égyptien chaud et sec.
Les progrès de la technologie de séquençage de l’ADN au cours des huit dernières années, en particulier de la technologie de séquençage «à haut débit» capable de séquencer des millions de paires de bases d’ADN rapidement, à moindre coût et avec précision, ont ouvert la possibilité que les momies égyptiennes renoncent à leurs secrets génétiques, dit Krause. L'année dernière, ses collègues et lui-même visaient à en apprendre davantage sur la constitution génétique du peuple égyptien ancien - et en particulier sur la façon dont leur population avait été influencée par un chapitre particulièrement tumultueux de l'histoire, millénaire.
À partir du VIIIe siècle avant notre ère, des vagues de migration et de conquête en provenance de Rome et du sud de l'Afrique ont secoué la région. S'ils parviennent effectivement à extraire l'ADN de la momie, Krause s'attend à découvrir les effets de cette période d'invasion - et vraisemblablement de mélange entre eux - inscrite dans la génétique.
S'appuyant sur deux collections de momies d'universités allemandes, l'équipe a analysé plus de 150 momies récupérées d'une ancienne zone de l'Egypte moyenne appelée Abusir el-Meleq, une ville prospère située le long du Nil où de nombreux Egyptiens ont été enterrés à partir de 1500 av. Les momies étaient âgées de 2 000 à 3 000 ans. Ce ne sont pas des pharaons ni des riches Égyptiens enterrés dans des sarcophages en pierre élaborés, dit Krause, mais plutôt des "gens de la classe moyenne" ordinaires ensevelis dans de simples cercueils en bois peint. "A l'époque, ils avaient presque tout momifié", dit Krause, y compris les animaux domestiques et les animaux sauvages.
L'auteur principal Verena Schuenemann travaille avec une partie du crâne d'une momie dont l'ADN a été extrait. Les os et les dents préservaient bien mieux l’ADN que les tissus mous momifiés. (Johannes Krause) En utilisant ces nouvelles techniques, Krause a pu trouver des génomes mitochondriaux complets dans les tissus de 90 de ces momies, selon une étude publiée hier dans la revue Nature Communications . Alors que des études antérieures sur l’ADN de la momie ancienne avaient tendance à se concentrer sur l’échantillonnage des tissus mous restants du corps (muscles, peau et organes), Krause explique que son équipe a découvert qu’en réalité, les os et les dents des momies préservaient le mieux l’ADN des personnes, car ces structures ont été moins exposées à la chaleur et à l'humidité susceptibles de dégrader le matériel génétique.
Krause s’est appuyé sur les travaux de généticiens de la dernière décennie, qui ont appris à dépister les dommages causés à la structure de l’ADN lorsqu’il se dégrade au cours de centaines, voire de milliers, de milliers d’années. Un nouvel ADN non endommagé ayant contaminé un échantillon se démarquerait désormais lors d'une analyse d'ADN plus ancien et poinçonné. "Grâce à ces modèles de dommages à l'ADN, nous sommes vraiment capables d'authentifier un ADN ancien", déclare Krause.
Alors, comment la composition génétique des personnes vivant à Abusir el-Meleq a-t-elle changé au cours de ces siècles turbulents?
"Rien ne s'est vraiment passé. C'était très ennuyeux", dit Krause en riant. Apparemment, toute cette conquête n'a pas changé de manière significative la génétique de cette population égyptienne, ce qui, en soi, était inattendu. «C’était en fait une surprise pour nous», déclare Krause.
Ensuite, Krause a voulu comparer ce qu'il a trouvé dans l'ancien ADN à la génétique des Égyptiens modernes, en s'inspirant d'une enquête génétique réalisée en 2015 sur la migration humaine en dehors de l'Afrique. De manière prédominante, les personnes modernes échantillonnées semblent partager le plus de liens génétiques avec des personnes vivant aujourd'hui dans les pays arabes du Moyen-Orient. Selon M. Krause, cela contraste avec les Égyptiens modernes, qui semblent maintenant avoir davantage d’origine génétique en Afrique subsaharienne.
Cela suggère que les envahisseurs venus de Nubie et de Rome ne se sont pas mêlés de manière significative aux anciens Égyptiens au cours des siècles précédant l'an 0 de notre ère, mais qu'un afflux massif de gènes africains a pénétré dans la population égyptienne.
L'égyptologue Salima Ikram de l'université américaine du Caire a trouvé que le travail de Krause était globalement "bien équilibré, bien documenté et bien pensé". Cependant, Ikram, qui n'a pas participé à l'étude, est sceptique quant à la réalité de la comparaison de Krause avec les Egyptiens modernes. L’enquête génétique sur les Égyptiens modernes, citée par Krause, ne précise pas d’où viennent les personnes échantillonnées, selon Ikram, une lacune dans les données qui pourrait avoir de grandes conséquences sur la conclusion.
"Malgré la mobilité, [il] existe [encore] des poches de groupes ethniques", explique Ikram. Des échantillons provenant du sud de l'Égypte ou de centres de traite négrière pourraient donc montrer beaucoup plus d'influence de l'Afrique subsaharienne que des échantillons provenant de villes portuaires du nord qui pourraient avoir davantage d'influence européenne après les croisades.
Dans ses futures études, Krause espère collecter davantage d'ADN de momie de toute l'Égypte pour déterminer quand et pourquoi les anciens Égyptiens ont commencé à changer génétiquement - et pour savoir exactement comment leurs ancêtres ont migré vers le croissant fertile. "Ce qui nous intéresse le plus, c'est de faire remonter les données dans le temps", dit-il.
