Выращен недоразвитый мозг неандертальца

Ученые Калифорнийского университета в Сан-Диего создали зачаток (органоид) мозга неандертальца из стволовых клеток, используя данные о ДНК архаичного человека и систему редактирования генома CRISPR. Статья биологов пока не опубликована в рецензируемых научных журналах, однако исследователи представили предварительные результаты на университетской конференции Imagination and Human Evolution. Об этом сообщает издание Science Alert.

Изображение: Alysson R. Muotri

Генетики внедрили ген неандертальца — NOVA1 — в стволовые клетки, из которых были затем выращены структуры размером с горошину, имитирующие кору больших полушарий. NOVA1 является одним из 200 кодирующих белок генов, которые различны у неандертальцев и современного человека. Он играет роль в развитии центральной нервной системы на ранних стадиях и связан с аутизмом и шизофренией. Белок Nova-1 связывается с матричной РНК и регулирует ее сплайсинг — вырезание из последовательности нуклеотидов некодирующих фрагментов (интронов) и сшивание оставшихся. Иногда при альтернативном сплайсинге вырезаются и некоторые кодирующие части РНК (экзоны), что позволяет увеличить число белковых продуктов одного гена. При этом только одна пара оснований отличает неандертальский NOVA1 от человеческого.

Ученые создали плюрипотентные стволовые клетки через перепрограммирование клеток кожи, взятых у людей, которые не страдают от расстройств аутистического спектра и неврологических заболеваний. С помощью системы CRISPR ученые заменили пару оснований в NOVA1, создав неандертальский вариант гена. Затем они отсеяли клетки с нежелательными мутациями, возникшими как побочный эффект редактирования. На развитие церебрального органоида ушло несколько месяцев.

Полученные церебральные органоиды — «неандероиды» — отличались по форме и структуре нейронных сетей от аналогичных «минимозгов», в клетках которых находилась ДНК Homo sapiens. Так, у них было меньше синаптических связей, а также имелись особенности, характерные для тех, кто страдает аутизмом. По мнению исследователей, эти различия влияли на способность неандертальцев к социализации.

Однако ряд исследователей подчеркивают, что церебральные органоиды являются упрощенной моделью нормально развитой нервной ткани и представляют собой лишь раннюю стадию развития мозга. Таким образом, очень сложно определить разницу в нервной деятельности человека и неандертальцев.

Для того, чтобы быть в курсе новостей в сфере науки, подписывайтесь на наш Telegram-канал.