Wetenschappers van de University of California, San Diego, creëerden een Neanderthaler hersenrudiment (organoïde) uit stamcellen met behulp van DNA-gegevens van een archaïsch persoon en het CRISPR-genoombewerkingssysteem. Het artikel van de biologen is nog niet gepubliceerd in peer-reviewed wetenschappelijke tijdschriften, maar de onderzoekers presenteerden voorlopige resultaten op de universitaire conferentie Imagination and Human Evolution. Dat meldt Science Alert.
Genetici hebben het Neanderthaler-gen - NOVA1 - in stamcellen ingebracht, waaruit ze vervolgens structuren ter grootte van een erwt groeiden die de hersenschors nabootsen. NOVA1 is een van de 200 eiwitcoderende genen die verschillen tussen Neanderthalers en moderne mensen. Het speelt een rol bij de vroege ontwikkeling van het centrale zenuwstelsel en wordt geassocieerd met autisme en schizofrenie. Het Nova-1-eiwit bindt zich aan boodschapper-RNA en reguleert de splitsing ervan - het uitsnijden van niet-coderende fragmenten (introns) uit de nucleotidesequentie en het hechten van de rest. Soms worden bij alternatieve splitsing ook enkele van de coderende delen van RNA (exons) weggesneden, waardoor het aantal eiwitproducten van één gen kan worden verhoogd. Slechts één basenpaar onderscheidt Neanderthaler NOVA1 echter van de mens.
Wetenschappers hebben pluripotente stamcellen gemaakt door huidcellen te herprogrammeren die afkomstig zijn van mensen die niet aan autismespectrumstoornissen of neurologische aandoeningen lijden. Met behulp van het CRISPR-systeem hebben wetenschappers een basenpaar in NOVA1 vervangen, waardoor een Neanderthaler-variant van het gen is ontstaan. Vervolgens verwijderden ze cellen met ongewenste mutaties als bijwerking van bewerken. Het duurde enkele maanden om de cerebrale organoïde te ontwikkelen.
De resulterende cerebrale organellen - "neanderoïden" - verschilden in de vorm en structuur van neurale netwerken van soortgelijke "mini-hersenen", in de cellen waarvan Homo sapiens-DNA zich bevond. Ze hadden dus minder synaptische verbindingen en hadden ook kenmerken die kenmerkend zijn voor mensen met autisme. Volgens de onderzoekers hadden deze verschillen invloed op het vermogen van Neanderthalers om te socialiseren.
Een aantal onderzoekers benadrukken echter dat cerebrale organellen een vereenvoudigd model zijn van normaal ontwikkeld zenuwweefsel en slechts een vroeg stadium van hersenontwikkeling vertegenwoordigen. Het is dus erg moeilijk om het verschil in zenuwactiviteit tussen moderne mensen en Neanderthalers te bepalen.
