Генетики вырастили клетки мозга неандертальца в чашке Петри

24.06.2018

До сих пор учёные могли исследовать мозг неандертальца лишь по эндокранам – следам от бороздок полушарий мозга, оставшимся на внутренней поверхности черепов неандертальцев. Новое, действительно революционное исследование должно начать новую эпоху изучения наших древних предков.

Суть эксперимента состоит в том, чтобы в стволовые клетки внедрить ДНК неандретальца и, получив таким образом, живую клетку мозга, посмотреть, как она развивается и чем отличается от клетки мозга современного человека. На данный момент работают в этом направлении сразу две исследовательские группы. И уже имеются предварительные результаты их исследований.

О том, чего им удалось достичь, рассказал Элиссон Муотри (Alysson Muotri), генетик из Калифорнийского университета.

Используя широко распространённый метод редактирования ДНК CRISPR его группе удалось реконструировать ДНК неандертальца и поместить её в стволовую клетку. Исследователи внедрили один ген из порядка 200 генов, которые отличают ДНК неандертальца от ДНК современного человека. Это – ген NOVA1, который отвечает за формирование клеток мозга современного человека.

Выращенные таким способом клетки имитируют клетки коры головного мозга неандертальца. За несколько месяцев исследователи вырастили целый органоид – мини-мозг неандертальца размером с горошину.

Мини-мозги неандертальцев из лаборатории Муотри. (Фото: J. COHEN/SCIENCE).
Мини-мозги неандертальцев из лаборатории Муотри. (Фото: J. COHEN/SCIENCE).

Пока у исследователей больше вопросов, чем ответов, но уже сразу было замечено, что клетки неандертальца отличаются по своей форме от клеток современного человека. Кроме того, между нейронами неандертальца намного меньше синаптических связей.

Различие между клетками мозга современного человека (сверху) и клетками мозга неандертальца (снизу). (Фото: J. COHEN/SCIENCE).
Различие между клетками мозга современного человека (сверху) и клетками мозга неандертальца (снизу). (Фото: J. COHEN/SCIENCE).

Кроме того, Муотри отметил, что неандертальские нейроны и их связи очень напоминают развитие нейронов в мозге детей, больных аутизмом. «Я не хочу, чтобы семьи пришли к выводу, что я сравниваю их детей-аутистов с неандертальцами, но это важное наблюдение»,– говорит Муотри, у которого есть пасынок с аутизмом.

Муотри и его команда планируют в ближайшее время ещё подрастить мини-мозг неандертальца и начать изучать электрические сигналы между нейронами. После этого они планируют опубликовать статью с окончательными результатами исследования.

Более подробно смотрите в англоязычной заметке «Neanderthal brain organoids come to life» в журнале «Science».