Исследователи создали крошечные, похожие на мозг «органоиды», которые содержат вариант гена, укрываемый двумя вымершими родственниками человека, неандертальцами и денисовцами.
Ткани, созданные путем инженерии человеческих стволовых клеток, далеки от истинного представления мозга этих видов, но они явно отличаются от органоидов человека, включая размер, форму и текстуру. Выводы, опубликованные 1 в науке 11 февраля, могут помочь ученым понять генетические пути, которые позволили человеческому мозгу развиваться.
Люди более тесно связаны с неандертальцами и денисовцами, чем с любым живым приматом, и около 40% генома неандертальца все еще можно найти распространенным среди живых людей. Но у исследователей есть ограниченные возможности для изучения мозга этих древних видов — мягкие ткани плохо сохранились, и большинство исследований полагаются на изучение размера и формы окаменелых черепов. Знание того, чем гены этого вида отличаются от человеческих, важно, потому что это помогает исследователям понять, что делает людей уникальными, особенно в нашем мозгу.
Исследователи во главе с Алиссон Муотри, нейробиологом из Калифорнийского университета в Сан-Диего, использовали метод редактирования генома CRISPR-Cas9, чтобы ввести неандертальскую и денисовскую форму гена под названием NOVA1 в плюрипотентные стволовые клетки человека, которые могут развиваться в любой тип ячейки. Они культивировали их, чтобы сформировать органоиды, скопления мозгоподобной ткани, до 5 миллиметров в поперечнике, наряду с органоидами нормального человеческого мозга для сравнения.
Сразу стало ясно, что органоиды, экспрессирующие архаичный вариант NOVA1, были разными. «Как только мы увидели форму органоидов, мы поняли, что что-то находимся», — говорит Муотри. Органоиды человеческого мозга обычно гладкие и сферические, в то время как органоиды древних генов имели грубую, сложную поверхность и были меньше. Вероятно, это связано с различиями в том, как клетки растут и размножаются, говорят авторы.