Crean mini cerebros de Neandertal con la técnica CRISPR

Descubren cómo una alteración de un simple gen pudo haber separado a los humanos modernos de sus predecesores.

cerebro-neandertal
iStock

Un equipo de investigadores ha logrado desarrollar mini-cerebros similares a los de los neandertales en un laboratorio, intercambiando un solo gen humano por una variante antigua gracias a la magnífica técnica CRISPR.

Eso sí; los autores del estudio señalan que los organoides que produjeron no deberían considerarse verdaderos cerebros neandertales, sino que son más bien como gotas de neuronas que poseen las características genéticas de esta especie de homínido extinto.

Los neandertales y los denisovanos son algunos de nuestros parientes más cercanos. Vivieron junto a nosotros hace unos 50.000 años cuando los humanos modernos emigraron de África hacia Europa, pero se extinguieron poco después de que entrásemos en contacto con ellos. El motivo, lo desconocemos.

Los cerebros no se fosilizan, por lo que no hay registro físico para estudiar.

Como los científicos querían saber más acerca de cómo nuestros cerebros se diferenciaban de estos otros homínidos y si esto podría afectar la supervivencia, compararon los genomas de humanos modernos, neandertales y denisovanos, encontrando un total de 61 genes que diferían. De estos genes alterados, que separaban a las especies, uno en particular les llamó la atención: el antígeno ventral neuro-oncológico 1 (NOVA1).


Este gen se ha asociado, en humanos, a varios trastornos neurológicos como el autismo o la esquizofrenia.

Decidieron emplear las células madre, una herramienta que no se aplica a menudo en las reconstrucciones evolutivas que se pueden utilizar para construir organoides cerebrales, en este caso "mini cerebros", en un plato de laboratorio. Imitando esa alteración única que encontraron en un gen, los investigadores utilizaron las células madre para diseñar organoides cerebrales "neandertales".


A medida que estos mini cerebros maduraban, los antiguos organoides humanos eran de menor diámetro, tenían una superficie celular más arrugada y sus células se multiplicaban más lentamente que las de los humanos modernos. "Son bastante distintos de los humanos modernos, lo que sugiere que la alteración de una sola base puede cambiar el desarrollo del cerebro", comenta Muotri, líder del trabajo que publica la revista Science. "Un bebé chimpancé puede ser más listo que un recién nacido humano. Necesitamos tiempo para criar a nuestros bebés hasta que se vuelvan independientes. No vemos eso en otras especies. Creo que lo que estamos viendo aquí es algo similar".

Esta alteración también cambió la expresión de 277 genes en comparación con los organoides humanos modernos, y provocó 113 eventos de empalme alternativo, un proceso que hace que un gen codifique múltiples proteínas, muchas de las cuales están relacionadas con el desarrollo del cerebro y las formaciones de sinapsis (comunicación entre neuronas).

La expresión de la variante arcaica también condujo a interacciones de proteínas sinápticas alteradas y señalización de neurotransmisores, e impidió que las neuronas se sincronizaran en redes.

Los investigadores concluyen que "la sustitución humana específica en NOVA1, que se fijó en los humanos modernos después de la divergencia de los neandertales, pudo haber tenido consecuencias funcionales para la evolución de nuestra especie. No sabemos exactamente cómo y cuándo en nuestra historia evolutiva ocurrió ese cambio. Pero parece ser significativo y podría ayudar a explicar algunas de nuestras capacidades modernas en comportamiento social, lenguaje, adaptación, creatividad y uso de la tecnología".

Referencia: “Reintroduction of the archaic variant of NOVA1 in cortical organoids alters neurodevelopment” by Alysson R. Muotri et al. Science

Sarah Romero

Sarah Romero

Fagocito ciencia ficción en todas sus formas. Fan incondicional de Daneel Olivaw y, cuando puedo, terraformo el planeta rojo o cazo cylons. Hasta que viva en Marte puedes localizarme por aquí.

Continúa leyendo