A San Diego-i Kaliforniai Egyetem tudósai egy őssejtekből készítettek egy neandervölgyi agyi rudimentumot (organoid) egy archaikus személy DNS-adatainak és a CRISPR genomszerkesztő rendszer felhasználásával. A biológusok cikkét még nem tették közzé szakértők által áttekintett tudományos folyóiratokban, de a kutatók az Elképzelés és az emberi evolúció című egyetemi konferencián ismertették az előzetes eredményeket. Erről a Science Alert számol be.
A genetikusok a neandervölgyi gént - NOVA1 - beépítették az őssejtekbe, amelyekből aztán borsó méretű struktúrákat növesztettek, amelyek utánozzák az agykérget. A NOVA1 a 200 fehérjét kódoló gén egyike, amelyek különböznek a neandervölgyiek és a modern emberek között. Szerepet játszik a központi idegrendszer korai fejlődésében, és autizmussal és skizofréniával társul. A Nova-1 fehérje kötődik a messenger RNS-hez és szabályozza splicingjét - a nem kódoló fragmensek (intronok) kivágását a nukleotidszekvenciából és a többiek varrását. Néha az alternatív splicelés során az RNS néhány kódoló részét (exonokat) is kivágják, ami lehetővé teszi egy gén fehérjetermékeinek számának növelését. Sőt, csak egy bázispár különbözteti meg a neandervölgyi NOVA1-et az embertől.
A tudósok pluripotens őssejteket hoztak létre olyan bőrsejtek átprogramozásával, akik olyan emberektől származnak, akik nem szenvednek autizmus spektrum rendellenességekben vagy neurológiai betegségekben. A CRISPR rendszer segítségével a tudósok egy bázispárt cseréltek le a NOVA1-ben, létrehozva a gén neandervölgyi változatát. Ezután a nem kívánt mutációkkal rendelkező sejteket kiszűrik a szerkesztés mellékhatásaként. Az agyi organoid kifejlődése több hónapig tartott.
Az így létrejövő agyi organellumok - "neanderoidok" - ideghálózatok formájában és felépítésében különböztek a hasonló "mini-agyaktól", amelyek sejtjeiben a Homo sapiens DNS-e található. Így kevesebb szinaptikus kapcsolatuk volt, és az autizmusban szenvedőkre jellemző jellemzők is voltak. A kutatók szerint ezek a különbségek befolyásolták a neandervölgyiek szocializációs képességét.
Számos kutató azonban hangsúlyozza, hogy az agyi organellumok a normálisan fejlett idegszövet egyszerűsített modelljei, és csak az agy fejlődésének korai szakaszát jelentik. Így nagyon nehéz meghatározni a modern emberek és a neandervölgyiek idegi aktivitásának különbségét.