З’явилися перші результати експерименту з вирощування органоїдів кори головного мозку з клітин, що несуть характерну для неандертальців мутацію. Виявилося, що зміна всього одного гена сильно змінило форму і характер зв’язків між нейронами органоїда.
У травні група вчених під керівництвом антрополога Сванте Паабо почала експеримент по вирощуванню органоїдів кори головного мозку з мутацією, виявленої в ДНК неандертальців. Таку ж роботу ведуть дослідники з деяких інших інститутів, і минулого тижня група під керівництвом Еліссона Мюотрі (Alysson Muotri) з Каліфорнійського університету Сан-Дієго розповіла про перші результати; поки їх стаття готується до публікації, вчені зробили доповідь на конференції Imagination and Human Evolution.
Американські вчені працювали з однією мутацією, характерною для неандертальського геному — мутацією в гені NOVA1, який експресується в нейронах і «мовчить» у всіх інших клітинах організму. Її внесли в ДНК людських клітин-фібробластів за допомогою технології редагування геному CRISPR/Cas9. Потім фібробласти повернули до стану плюрипотентних стовбурових клітин і направили їх на шлях розвитку нейрона — клітини кори головного мозку. Культура мутантних нейронів, ділячись і утворюючи один з одним зв’язки, утворила органоїд мозку — не цілий мозок, а невелику частину, агрегат клітин, структура якого, як прийнято вважати, повторює структуру цілого органу.
Білок, який кодується геном NOVA1, регулює сплайсінг РНК; іншими словами, від нього залежить, які білки вийдуть в результаті експресії інших генів. У людини сучасного типу мутації в NOVA1 пов’язані з деякими видами раку. Неандертальський варіант цього гена раку не викликав, але абсолютно змінив форму та характер зв’язків між нейронами органоїда. Нейронні агрегати з контрольної групи, без неандертальського варіанту, мали сферичну форму, геометрія «неандертальських» органоїдів виявилася більш складною. Крім того, мутація змінила швидкість міграції зрілих нейронів і кількість синаптичних зв’язків, утворених між клітинами — їх виявилося менше.
Робота Мюотрі стала лише першим кроком до розуміння того, як був влаштований і як працював мозок неандертальця. За допомогою органоїдів з нейронами, несучими «неандертальські» мутації, вчені — Мюотрі, Паабо і їх колеги — розраховують зрозуміти, чим неандертальський мозок відрізнявся від мозку Homo sapiens, і, можливо, зрозуміти, чому зараз на Землі живе тільки наш вид.