A Paleogenética é um ramo das ciências naturais que relaciona a paleontologia e a genética através da análise de material genético preservado em restos de organismos antigos, como fósseis, ossos, cabelos, tecidos, dentes, coprólitos.Iñiguez, A. M. Paleoparasitologia Molecular e Paleogenética para o Estudo das Doenças Infecto-Parasitarias do Passado: Princípios, Metodologia e Agravos. In: AVANCES RECIENTES DE LA BIOARQUEOLOGÍA LATINOAMERICANA. Buenos Aires, Argentina: Grupo de Investigación en Bioarqueología, 2014.
Tem como objetivo estudar seres antigos e as relações biológicas entre as populações, como sua movimentação e mistura, utilizando seus caracteres fenotípicosFontes, M. de S. Aplicabilidades e contribuições da Paleogenética à Arqueologia: o caso do sítio Furna do Estrago/PE. 2016.; interações ecológicas interespecíficas, como a domesticação, e comunidades; e ecossistemas.
Dessa forma, a paleogenética também pode ser considerada como um estudo do material genético, nuclear ou mitocondrial, do passado, recuperados de espécimes arqueológicas e paleontológicas. Esse material é conhecido como DNA antigo (aDNA), podendo ser extraído de uma grande variedade de materiais biológicos, de diferentes origens e em diferentes estados de conservação.
Paleogenética x Paleogenômica Os radicais genética e genômica, como em várias outras palavras (farmacogenética e farmacogenômica, por exemplo), se distinguem pelo objeto final de estudo. A paleogenética analisa o papel de genes específicos, com funções bem delimitadas e considerando sua importância biológica, enquanto a paleogenômica determina e analisa grandes segmentos de aDNA (milhões de pares de base), variações genéticas como um todo e as suas interações internas, considerando que os genes não atuam isoladamente, mas expressam um resultado uniforme.Dicionários Editora. Dicionário da língua portuguesa. Porto, Portugal: Porto Editora, 2014. Um objetivo, mais específico da paleogenética, é estudar as relações biológicas entre populações humanas já extintas, a partir de seus tecidos mineralizados, em busca de informações a respeito de sua variabilidade genética. miniaturadaimagem|173x173px|Um aDNA de 4.000 anos, extraído do fígado de um padre egípcio
DNA antigo (aDNA) O termo DNA antigo (aDNA) começou a ser utilizado, inicialmente, para fazer referência a fragmentos de DNA encontrados em materiais biológicos preservados ou fossilizados como ossos, dentes, tecidos, cabelos e coprólitos, insetos em âmbar, sementes, material de herbários e de permafrost. De forma mais geral, o termo também se refere a vestígios de DNA proveniente de um organismo morto ou de suas partes.Herrmann, B.; Hummel, S. Ancient DNA: Recovery and analysis of genetic material from paleontological, archaeological, museum, medical, and forensic specimens. New York: Springer - Verlag., 1994. Sua recuperação em amostras arqueológicas têm se mostrado de grande importância para a investigação das populações do passado, no entanto apresenta muitas limitações inerentes a sua recuperação e manuseio (primeiros estudos realizados passaram por processo de contaminação dos materiais coletados durante os processos de detecção, uma consequência de metodologias que ainda não aplicavam critérios de autenticidade, passos importantes para a integridade desse material genético, desde a coleta até aplicação de outros métodos para detecção).Silva, L. G. R. da et al. Estudo de doenças infecciosas no período colonial brasileiro: abordagens paleoparasitológicas e paleogenéticas. 2019.
Histórico e pesquisas A recuperação de biomoléculas e registro de resíduos das mesmas em um primeiro momento, se deu exclusivamente por proteínas, a partir de diferentes registros arqueológicos: fósseis, como ossos, conchas e instrumentos de pedra. miniaturadaimagem|A pele do Museu de História Natural de Berlim que teve seu DNA analisado Os primeiros estudos e trabalhos realizados com o objetivo de coletar material genético, analisando cadeias de DNA em materiais arqueológicos, foi efetuado para a identificação de proximidades filogenéticas de zebras-da-planície (Equus quagga) e cavalos (Equus ferus). Esse primeiro experimento demonstrou o sucesso das extrações de sequências repetitivas de DNA, sendo seguido de extração em um múmia egípcia de 2.400 anos de idade, experimento que demonstrou que o DNA poderia ser preservado e que, tanto o DNAmt, quanto o nuclear era passível de uso em amostras arqueológicas.
Com o passar dos anos mais estudos e trabalhos foram surgindo e se aprimorando, no entanto pode-se notar que os trabalhos pioneiros na área são de grupos espanhois e estadunidenses. Fora dos núcleos europeus e americanos, poucas universidades possuem grupos de pesquisa em paleogenética. miniaturadaimagem|167x167px|Svante Pääbo, que recebeu Nobel de Medicina Em 2007, foi realizada a primeira coleta de materiais arqueológicos dentro dos padrões necessários para a pesquisa com aDNA, e assim iniciou-se a denominação de “coleta paleogenética”. A metodologia foi sendo aprimorada para que se limitasse a deterioração dos materiais genéticos coletados e sua contaminação com DNA moderno.
Em 2022, Svante Pääbo, paleogeneticista sueco de 67 anos, foi o vencedor do Prêmio Nobel de Medicina, após sequenciar o genoma do Neandertal e descobrir que houve uma transferência de genes entre Neandertais, atualmente extintos, e o Homo sapiens.
Brasil como área de estudo miniaturadaimagem|209x209px|Walter Neves, pesquisador pioneiro da Paleogenética no Brasil Desde o final do século XX, começou a se desenvolver um interesse por estudos dos caracteres fenotípicos que levassem a maior compreensão das relações biológicas humanas dentro de populações, além da relação entre diferentes grupos. No Brasil, os primeiros estudos paleogenéticos, acompanhados das análises de aDNA e a escrita do primeiro artigo ligado ao tema, são relacionados ao Laboratório de Paleogenética da Universidade Federal do Pará (UFPA) em 1996. O trabalho realizado por Walter Neves, o qual representa uma das atuações da Paleogenética, tem como base análises do litoral sul do Brasil (Paraná e Santa Catarina). O objetivo de seu trabalho era analisar as relações biológicas intergrupais, identificando as populações que ocupavam essas regiões e suas culturas, além de analisar suas regras matrimoniais e comportamentos residenciais, ou seja, sua organização social.
Áreas de estudo Para seres antigos, a sequenciamento do DNA traz a capacidade de relacionar espécies extintas com espécies existentes através de filogenias moleculares, como por exemplo os lobos marsupiais australianos, os moas da Nova Zelândia, as preguiças terrestres americanas e os gansos endêmicos do Havaí, além de outras espécies animais extintas para as quais isso foi feito. Além disso, também é possível a determinação do sexo de organismos, utilizando a sequenciamento. Um estudo realizado com os moas, usando sequências de DNA nuclear, revelou que várias formas desse animal, anteriormente consideradas espécies diferentes com base na sua morfologia eram, na verdade, aves machos e fêmeas da mesma espécie.
Filogenia Para seres antigos, a sequenciamento do DNA traz a capacidade de relacionar espécies extintas com espécies existentes através de filogenias moleculares, como por exemplo os lobos marsupiais australianos, os moas da Nova Zelândia, as preguiças terrestres americanas e os gansos endêmicos do Havaí, além de outras espécies animais extintas para as quais isso foi feito. Além disso, também é possível a determinação do sexo de organismos, utilizando a sequenciamento. Um estudo realizado com os moas, usando sequências de DNA nuclear, revelou que várias formas desse animal, anteriormente consideradas espécies diferentes com base na sua morfologia eram, na verdade, aves machos e fêmeas da mesma espécie.
Dinâmica populacional Acompanhar as mudanças na população ao longo do tempo se faz possível a partir da preservação de muitos indivíduos de uma única localidade, além de ser possível utilizar esses conhecimentos para o entendimento de demográficas populacionais. A paleogenética também pode ser uma ferramenta para análises do genoma mitocondrial, estabelecendo relações familiares, também sendo possível entender misturas entre diferentes espécies hominídeas.
Hábitos e dieta Animais extintos e existentes são frequentemente difíceis de encontrar ou de abordagem para remover amostras de tecido; no entanto, todos os animais deixam para trás restos fecais que podem ser recolhidos na natureza e são frequentemente encontrados no registro fóssil. Desde que foi demonstrado que os excrementos contêm DNA tanto do defecador, quanto do material ingerido, a amostragem de fezes foi estabelecida como uma técnica para obter amostras não invasivas. Coprólitos, isto é, fezes encontradas em escavações arqueológicas e paleontológicas, podem ser usados de forma semelhante para análises de DNA.
Busca e análise de formas parasitárias em material arqueológico Avaliar e descobrir a presença de parasitoses em populações antigas é o principal objetivo da Paleoparasitologia. Essa área de estudo permite realizar análises genéticas (filogenética e a genotipagem) do parasita, que pode ser bactéria, protozoário ou micro-parasita, causadores de doenças em humanos ou animais, assim como abrenge pesquisas sobre a natureza do hospedeiro, relações de parentesco, o sexo, dieta, dados ecológicos, flora intestinal, vestígios de hábitos e costumes.
É uma área em expansão e de extrema importância, visto que o estudo de doenças e condições patológicas antigas podem contribuir para o entendimento de doenças e tratamentos modernos, além de proporcionar o estudo de antigos genomas patogênicos. Assim, podem ser realizados alertas sobre enfermidades emergentes ou reemergentes e desenvolvimento de ações para o combate aos parasitas.
Contribuindo, em todo o mundo, para a compreensão da origem, introdução e dispersão dos parasitos, além de seu mecanismo de resistência e sua interação com o hospedeiro, os estudos paleoparasitológicos em populações ancestrais permitem entender o comportamento e a distribuição de zoonoses e dispersão das infecções através do tempo em diferentes locais e populações. Graças a esses estudos, foi possível uma melhor compreensão da história das epidemias da peste e da tuberculose.
Os primeiros estudos da área foram realizados pelo Ruffer, em 1910, em que foram encontrados no tecido renal de múmias egípcias de 1.250 a 1.110 a.C., Schistosoma haematobium, e o de Szidat, em 1944, em corpos bem preservados da Prússia, foram descritos Trichuris trichiura e Ascaris lumbricoides.
Tuberculose No ano de 1993, foi iniciado o primeiro trabalho publicado na área da paleomicrobiologia, em que a detecção de aDNA de micobactérias do complexo Mycobacterium tuberculosis (MTC) em remanescentes esqueletais. Esses estudos, abriram portas para que fosse encontrado em diferentes populações humanas e períodos, infecções pelos membros do complexo Mycobacterium tuberculosis.
O questionamento que a comunidade científica enfrenta é acerca da tuberculose no passado, pois antes da chegada de colonizadores europeus já havia a presença da doença no continente americano. Em populações pré-colombianas do Peru, Chile e Venezuela já havia registros paleopatológicos sugestivos de tuberculose. Porém, só foi possível ter uma confirmação da presença de bactérias em 1994, quando possível recuperar aDNA de MTC em múmias datadas de 1.000 a 1.300 d.C, provenientes do sítio Chiribaya Alta, Peru, indicando que os colonizadores europeus não teriam sido os responsáveis por introduzir o MTC nos povos nativos do continente americano.
Parasitos intestinais