Cercetătorii au modificat genetic o serie de creiere miniaturale, cultivate în laborator, pentru a afla modul în care oamenii moderni au supraviețuit, pe când alte specii de hominini au dispărut.
Neanderthalienii și denisovanii sunt unele dintre rudele noastre cele mai apropiate. Aceștia au trăit alături de strămoșii oamenilor moderni, în urmă cu aproximativ 50.000 de ani, atunci când cei din urmă au migrat din Africa spre Europa. Totuși, aceștia au dispărut la scurt timp după ce au intrat în contact cu specia noastră. Acest lucru s-ar putea datora faptului că oamenii moderni erau mult mai competenți sau mai inteligenți.
Alysson Muotri și colegii acestuia din cadrul Universității din California, San Diego, au vrut să afle mai multe informații cu privire la modul în care creierul nostru diferă de creierul altor hominini și dacă acest lucru ar fi putut afecta supraviețuirea. Echipa de cercetători a comparat genomul oamenilor moderni cu cel al neanderthalienilor și denisovanilor și a descoperit un total de 61 de gene diferite.
Una dintre gene le-a atras atenția, în mod special, mai exact antigenul ventral neuro-oncologic 1 (NOVA1). Gena este activă în mod specific în timpul dezvoltării creierului și influențează sistemul nervos în curs de dezvoltare. Aceștia au descoperit că gena umană modernă NOVA1 diferea de versiunea prezentă din cazul neanderthalienilor și denisovanilor, printr-o singură pereche de baze.
Pentru a afla mai multe informații în acest sens, cercetătorii au creat o serie de creiere asemănătoare acestor specii. Aceștia au folosit editarea genomului cu ajutorul CRISPR pentru a schimba gena modernă NOVA1, din celulele stem umane, cu scopul de a imita versiunea neanderthaliană și denisovană. După aceea, cercetătorii au controlat transformarea unor celule într-un organoid cerebral de tip neanderthalian sau denisovan, o versiune mai mică și mai simplificată a organului format din clustere de celule cerebrale. Aceștia au repetat procedura pe o serie de celulele stem umane standard.
Pe măsură ce se maturizau, organoizii umani antici aveau un diametru mai mic și o suprafață celulară mai ridată. În plus, celulele acestora se multiplicau mai lent decât cele umane moderne. „Acești organoizi sunt destul de diferiți de cei regăsiți în cazul oamenilor moderni. Așadar, modificarea unei singure baze poate schimba dezvoltarea creierului”, a declarat Muotri.
De asemenea, în comparație cu organoizii umani moderni, această modificare a schimbat expresia a 277 de gene și a provocat 113 evenimente alternative de îmbinare, un proces care determină codificarea unei gene pentru mai multe proteine, dintre care multe au fost legate de dezvoltarea creierului și formarea de sinapse.
„Faptul că toți oamenii moderni prezintă versiunea modernă a genei sugerează faptul că modificarea este un beneficiu pentru specia noastră. Este posibil ca indivizii care prezentau gena neanderthaliană NOVA1 să fi avut un mod diferit de procesare a informațiilor. Prin urmare, acest lucru ar fi putut să le afecteze șansele de supraviețuire”, a declarat Muotri.
Tony Capra din cadrul Universității din California, San Francisco, este entuziasmat cu privire la aceste noi metode de analiză, deoarece permite testarea directă a creierului neanderthalian. „Pe măsură ce aceste tehnologii progresează, vom putea evalua modul de funcționare a genomului neanderthalian, în situații din ce în ce mai complexe și mai realiste”, a adăugat acesta.
Cu toate acestea, deoarece Muorti și echipa sa au utilizat un genom uman modern ce a prezentat o singură schimbare, Capra a declarat faptul că acest lucru nu reflectă, cu adevărat, întregul genom neanderthalian sau denisovan. „Este puțin probabil ca o singură schimbare genetică „magică” să producă o schimbare dramatic pozitivă a acestor trăsături. Există multe părți ale genomului nostru care contribuie la dezvoltarea cunoașterii, iar evoluția ar fi putut acționa asupra mai multor variante, producând efecte mai mici”, a adăugat acesta.
