Naukowcy wyhodowali neandertalskie komórki mózgowe

Opublikowano pierwsze wyniki eksperymentu na rosnących organoidach kory mózgowej z komórek niosących mutację specyficzną dla Neandertalczyka. Okazało się, że zmiana tylko jednego genu, znacznie zmieniła formę i naturę wiązań między neuronami organoidów.

W maju grupa naukowców pod kierownictwem antropologa Svante Paabo, rozpoczęła eksperyment na rosnących organoidach kory mózgowej z mutacją znalezioną w neandertalskim DNA. Ta sama praca została wykonana przez ekspertów z innych instytucji. W zeszłym tygodniu, grupa prowadzona przez Alysson Muotri z University of California z San Diego, opublikowała pierwsze wyniki swoich prac.

Amerykańscy naukowcy pracowali z jedną mutacją, charakterystyczną dla genomu Neandertalczyka – mutacją w genie NOVA1, która jest wyraźna w neuronach i „wyciszona” we wszystkich innych komórkach ciała. Gen ten został wprowadzony do DNA ludzkich komórek fibroblastów przy użyciu technologii edycji genomu CRISPR/Cas9. Następnie fibroblasty powróciły do ​​stanu pluripotencjalnych komórek macierzystych i skierowały je na ścieżkę rozwoju neuronów – komórek kory mózgowej. Kultura zmutowanych neuronów, dzieląca i tworząca ze sobą wiązania, tworzy organoidalny mózg – nie cały mózg, ale niewielką jego część, agregat komórek, których struktura, jak się powszechnie uważa, powtarza strukturę całego organu.

Białko, które jest kodowane przez gen NOVA1, reguluje RNA; innymi słowy, określa, które białka wynikają z ekspresji innych genów. U współczesnego człowieka, mutacje w NOVA1 są związane z pewnymi nowotworami. Wariant neandertalski tego genu nie powodował raka, ale całkowicie zmienił kształt i charakter wiązań między neuronami organoidów. Agregaty neuronowe z grupy kontrolnej, bez wariantu neandertalskiego, miały kulisty kształt, zaś geometria organelli „Neandertalczyka” była bardziej złożona. Ponadto, mutacja zmieniła wskaźnik migracji dojrzałych neuronów i liczbę połączeń synaptycznych utworzonych między komórkami – okazały się one mniejsze.

Praca Muyutri była tylko pierwszym krokiem do zrozumienia, jak działa mózg Neandertalczyka. Przy pomocy organoidów z neuronami niosącymi mutacje „neandertalskie”, naukowcy – Muyutri, Paabo i ich współpracownicy – chcą zrozumieć, czym mózg neandertalczy różni się od mózgu Homo sapiens i być może zrozumieć, dlaczego obecnie na Ziemi żyje tylko nasz gatunek człowieka.