Forskare vid University of California, San Diego skapade en Neanderthal hjärnrudiment (organoid) från stamceller med DNA-data från en arkaisk person och CRISPR-genomredigeringssystemet. Biologernas artikel har ännu inte publicerats i vetenskapliga tidskrifter, men forskarna presenterade preliminära resultat vid universitetskonferensen Imagination and Human Evolution. Detta rapporteras av Science Alert.
Genetiker satte in Neanderthal-genen - NOVA1 - i stamceller, varifrån de sedan odlade strukturer med ärtstorlek som efterliknar hjärnbarken. NOVA1 är en av 200 proteinkodande gener som skiljer sig mellan neandertalare och moderna människor. Det spelar en roll i den tidiga utvecklingen av centrala nervsystemet och är associerad med autism och schizofreni. Nova-1-proteinet binder till budbärar-RNA och reglerar dess skarvning - excision av icke-kodande fragment (introner) från nukleotidsekvensen och söm av resten. Ibland, under alternativ skarvning, klipps också ut några av de kodande delarna av RNA (exoner), vilket gör det möjligt att öka antalet proteinprodukter i en gen. Men endast ett baspar skiljer Neanderthal NOVA1 från människa.
Forskare har skapat pluripotenta stamceller genom att omprogrammera hudceller från människor som inte lider av autismspektrumstörningar eller neurologiska sjukdomar. Med hjälp av CRISPR-systemet ersatte forskare ett baspar i NOVA1 och skapade en Neanderthal-variant av genen. De rensade sedan bort celler med oönskade mutationer som en bieffekt av redigering. Det tog flera månader att utveckla den cerebrala organoiden.
De resulterande cerebrala organellerna - "neanderoider" - skilde sig i form och struktur av neurala nätverk från liknande "mini-hjärnor", i vars celler Homo sapiens DNA var beläget. Således hade de färre synaptiska kopplingar och hade också egenskaper som är karakteristiska för dem som lider av autism. Enligt forskarna påverkade dessa skillnader Neandertalers förmåga att umgås.
Ett antal forskare betonar emellertid att cerebrala organeller är en förenklad modell av normalt utvecklad nervvävnad och endast representerar ett tidigt stadium av hjärnans utveckling. Således är det mycket svårt att bestämma skillnaden i nervös aktivitet hos moderna människor och neandertalare.