Миниатюрный головной мозг с неандертальским генетическим вкладом выращен в лаборатории - Гранит науки - 2018-06-26

До сих пор все сведения о головном мозге нашего близкого вымершего родственника, неандертальца, добывались из рельефа внутренней поверхности и анатомии его окаменелой черепной коробки. Но сейчас совмещение трех авангардных исследовательских направлений – анализа древней ДНК, геномного редактирования методом CRISPR и выращивания органоидов из стволовых клеток – позволило выйти на новый уровень изучения несохранившегося объекта. Две группы ученых модифицируют человеческие стволовые клетки неандертальскими генами с последующим превращением их в минимозг, отражающий влияние древней ДНК. Ни одна из этих работ пока не опубликована, но Элисон Мьютри (Alysson Muotri), генетик из Калифорнийского университета Сан-Диего (UCSD), впервые выступил с описанием создаваемых его группой неандертальских органоидов, в том числе и минимозга, на университетской конференции под названием «Воображение и эволюция человека» (Imagination and Human Evolution), сообщает сайт журнала Science. Мьютри с коллегами вырастили из стволовых клеток, снабженных неандертальской ДНК, клеточную массу размером с горошину, которая имитирует кору - внешний слой головного мозга. Это образование отличается от аналогичных корковых, или кортикальных, минимозгов, выращенных из обычных человеческих клеток. В основе эксперимента группы Мьютри один из 200 кодирующих белки генов, по которым отличаются человек и неандерталец. Это ген под названием NOVA1, важный для раннего развития головного мозга современного человека и имеющий отношение к развитию аутизма и шизофрении. Поскольку он контролирует сплайсинг, фундаментальный процесс вырезания участков РНК, соответствующей многим другим генам, то предполагается роль NOVA1 в возникновении новых мозговых белков у неандертальцев. У человека и неандертальца этот ген отличается одной «буквой» - парой оснований ДНК. Мьютри с сотрудниками взяли клетки кожи здорового человека, перепрограммировали их в подобие стволовых клеток, а после с помощью системы редактирования CRISPR внесли в их ген NOVA1 соответствующее неандертальское изменение. Через несколько месяцев были получены органоиды – создатели называют их неандероидами – состоящие из стволовых клеток с ДНК, получившей неандертальскую замену. В отличие от сферического мозгового органоида, выращенного из человеческого материала, неандероид бесформенный, похож на воздушную кукурузу. Нейроны в неандероиде создают меньше синаптических соединений, и получаемая в результате нейронная сеть аномальна. У людей такая сеть указывает на дефекты развития и связана с проблемами социализации. Новости мировой науки вы найдете также на странице нашей программы в газете научного сообщества «Поиск».