Naukowcy z Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Diego stworzyli neandertalski rdzeń mózgu (organoid) z komórek macierzystych przy użyciu danych DNA od osoby archaicznej i systemu edycji genomu CRISPR. Artykuł biologów nie został jeszcze opublikowany w recenzowanych czasopismach naukowych, ale naukowcy przedstawili wstępne wyniki na konferencji uniwersyteckiej Imagination and Human Evolution. Jest to zgłaszane przez Science Alert.
Genetycy wprowadzili gen neandertalczyka - NOVA1 - do komórek macierzystych, z których następnie wyhodowali struktury wielkości grochu naśladujące korę mózgową. NOVA1 jest jednym z 200 genów kodujących białka, które różnią się u neandertalczyków i współczesnych ludzi. Odgrywa rolę we wczesnym rozwoju ośrodkowego układu nerwowego i jest związana z autyzmem i schizofrenią. Białko Nova-1 wiąże się z informacyjnym RNA i reguluje jego splicing - wycięcie niekodujących fragmentów (intronów) z sekwencji nukleotydów i zszycie pozostałych. Czasami podczas alternatywnego splicingu wycinane są również niektóre z części kodujących RNA (egzony), co umożliwia zwiększenie liczby produktów białkowych jednego genu. Co więcej, tylko jedna para zasad odróżnia neandertalczyka NOVA1 od człowieka.
Naukowcy stworzyli pluripotencjalne komórki macierzyste, przeprogramowując komórki skóry pobrane od osób, które nie cierpią na zaburzenia ze spektrum autyzmu ani choroby neurologiczne. Korzystając z systemu CRISPR, naukowcy zastąpili parę zasad w NOVA1, tworząc neandertalski wariant genu. Następnie wyeliminowali komórki z niepożądanymi mutacjami jako efektem ubocznym edycji. Rozwój organoidu mózgowego trwał kilka miesięcy.
Powstałe organelle mózgowe - „neanderydy” - różniły się formą i strukturą sieci neuronowych od podobnych „mini-mózgów”, w których komórkach znajdowało się DNA Homo sapiens. Mieli więc mniej połączeń synaptycznych, a także mieli cechy charakterystyczne dla osób cierpiących na autyzm. Zdaniem naukowców różnice te wpłynęły na zdolność neandertalczyków do socjalizacji.
Jednak wielu badaczy podkreśla, że organelle mózgowe są uproszczonym modelem normalnie rozwiniętej tkanki nerwowej i stanowią jedynie wczesny etap rozwoju mózgu. Dlatego bardzo trudno jest określić różnicę w aktywności nerwowej współczesnych ludzi i neandertalczyków.