Mini-cerebros humanos diseñados genéticamente creados para parecerse a los neandertales



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Mini cerebros humanos disenados geneticamente creados para parecerse a los neandertales

El paleoantropólogo británico Chris Stringer ellos suelen decir que es muy injusto que la palabra neandertal se use hoy como un insulto. Los neandertales ya usaban herramientas de piedra innovadoras hace 300.000 años, adornándose, manejando fuego, cuidando a sus enfermos y enterrando a sus muertos. Los restos de sus cacerías de mamuts indican que se comunicaron entre sí para trabajar en equipo. Sin embargo, los neandertales desaparecieron hace unos 40.000 años, desplazados por los humanos modernos. El biólogo brasileño Alysson Muotri él es uno de los investigadores que intenta averiguar si hubo algo en el cerebro neandertal que contribuyó a su extinción. Es otra forma de plantear la gran pregunta de la humanidad: ¿quiénes somos? ¿Qué nos hace únicos? Muotri acaba de crear algo único en su laboratorio para buscar la respuesta: mini-cerebros diseñados genéticamente para tener rasgos neandertales.

Hay unos 22.000 genes en cada célula humana, con las instrucciones necesarias para su funcionamiento. El equipo de Muotri apunta a 61 genes clave que marcan la diferencia entre los sapiens y los neandertales de hoy. Uno de estos genes, llamado NOVA1, actúa como conductor en el desarrollo temprano del cerebro. Investigadores de la Universidad de California en San Diego (EE.UU.) introdujeron la variante neandertal de este gen en una célula humana que fue reprogramada para convertirse en células cerebrales. Muotri habla de «reconstruir la mente neandertal en un plato de laboratorio ”, pero el resultado es en realidad una bola de células del tamaño de un grano de sal gruesa.

Su estudio, publicado este jueves en la revista Ciencias, muestra que la reintroducción de la versión arcaica del gen NOVA1 Conduce a mini células cerebrales con diferentes estructuras y conexiones entre neuronas. Los organoides producidos por las células humanas modernas son generalmente esféricos, mientras que los neandertales son más pequeños y tienen forma de palomitas de maíz. “No sabemos exactamente cómo y cuándo ocurrió este cambio en nuestra historia evolutiva, pero parece ser significativo. Podría ayudar a explicar algunas de nuestras capacidades modernas en términos de comportamiento social, lenguaje, adaptación, creatividad y uso de la tecnología «, señaló Muotri en una declaración.

La variante arcaica del gen NOVA1 No solo se ha encontrado en neandertales, sino que también aparece en Denivosans, otra especie humana extinta, cuyos restos fueron descubiertos hace diez años en una cueva de Siberia (Rusia). El equipo de Muotri introdujo la variante en el genoma humano gracias a la revolucionaria técnica de edición de genes CRISPR, cuyos creadores, Emmanuelle Charpentier de Francia y Jennifer Doudna de Estados Unidos, ganaron el Premio Nobel de Química en 2020. Muotri ya lo había hecho. Experimentos similares con genes de chimpancé y bonobo, pero nunca con una especie perdida. La comunidad científica ha estado esperando estos resultados, ya que ofreció un avance en un congreso en 2018.

«Es un estudio técnicamente excelente», aplaude el biólogo Sandra Acosta, del Instituto de Biología Evolutiva, en Barcelona. «Este es un avance importante porque estamos llegando a definir por qué mutaciones somos humanos: qué nos diferencia del resto de las especies», dice. Acosta, con líneas de investigación similares a la de Muotri, ahora se centra en estudiar el efecto del coronavirus en mini-cerebros humanos creado en su laboratorio.

«Estamos llegando a definir para qué mutaciones somos humanos», dice la bióloga Sandra Acosta.

El biólogo destaca la importancia de este tipo de estudios para comprender los trastornos neurológicos, como el autismo y la epilepsia, más allá de la evolución humana. “Estas regiones que tenemos los humanos que son diferentes al resto de especies son muy interesantes, porque nos permitirán descubrir mucho más sobre la fisiología de nuestra especie”, explica. Acosta defiende la investigación con estos mini-cerebros, aunque están lejos de reflejar la verdadera complejidad de un cerebro real. “Los organoides nos permiten modelar la función cerebral porque son humanos. El resto de los modelos experimentales, como los ratones, no nos permiten hacer eso, porque no son humanos «, dice.

«Debemos evitar simplificar que un solo gen transformó el cerebro de nuestros antepasados», enfatiza el neurobiólogo Alberto Ferrús, del Instituto Cajal (CSIC), en Madrid. El investigador señala que los organoides creados en laboratorio no son cerebros pequeños. “En mi opinión, son solo un banco de pruebas para estudiar procesos en un entorno reducido. No mucho más que un cultivo celular, pero algo más estructurado ”, dice.

«La idea de insertar un gen de nuestros parientes en un organoide actual para ver sus efectos es una buena forma de comenzar, pero aún queda un largo camino por recorrer antes de que sepamos qué estaba haciendo ese gen en el cerebro de nuestros parientes y qué hace en nuestro caso ”, añade Ferrús, exdirector del Instituto Cajal.

El investigador Carles Lalueza Fox, también del Instituto de Biología Evolutiva, advierte que el equipo de Muotri ha cambiado un solo gen en el organoide, por lo que es imposible sacar conclusiones firmes de los efectos observados. «Es un experimento interesante, en línea con lo que hay que seguir haciendo», dice Lalueza Fox, uno de los coautores de la secuenciación del genoma neandertal.

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