Crean unos 'mini cerebros' de neandertal con tijeras genéticas

Una de las teorías apunta a una presumible superioridad intelectual. El hombre genéticamente moderno podría haber poseido un cerebro más evolucionado, capaz de permitirle crear mejores herramientas, un lenguaje más elaborado y, en consecuencia, planes más acertados para conducir su vida. Sin embargo, es difícil estudiar el desarrollo del cerebro desde el punto de vista evolutivo, ya que es un órgano que no se fosiliza.

Un equipo de la Universidad de California en San Diego decidió abordar el problema con un enfoque novedoso. La idea es que si no tenemos cerebros antiguos, por qué no crear uno lo más parecido posible. Utilizando células madre e imitando la alteración encontrada en un único gen, los investigadores desarrollaron «mini cerebros» -organoides cerebrales- neandertales, en un plato de laboratorio. Según los autores del estudio, publicado en la revista «Science» , ese pequeño cambio pudo influir en nuestras capacidades para relacionarnos, comunicarnos, ser creativos y utilizar tecnología.

Alysson Muotri y sus colegas han sido pioneros en el uso de células madre para comparar humanos con otros primates, como chimpancés y bonobos, pero hasta ahora no se creía posible una comparación con especies extintas. Si bien los genomas de los humanos modernos y sus parientes arcaicos neandertales y denisovanos son, en muchos aspectos, similares, las diferencias entre ellos son de particular interés, ya que podrían informar sobre rasgos importantes para la evolución humana reciente.

Nuestro genoma y en el de estos homínidos contiene un gen llamado NOVA1, que desempeña un papel clave en el desarrollo temprano del del cerebro. Sin embargo, existen diferencias en la codificación de proteínas entre las variantes humanas modernas y arcaicas. Los investigadores aislaron el gen NOVA1 arcaico del genoma neandertal y utilizaron la tecnología CRISPR-Cas9 , las famosas tijeras genéticas, para introducir la variante en células madre pluripotentes humanas. De esta forma pudieron generar organoides corticales humanos modernos que expresasen la variante arcaica. Se les llama mini cerebros pero no son exactamente un cerebro -para empezar carecen de conexiones con otros sistemas de órganos, como los vasos sanguíneos-, sino pequeños grupos de células cerebrales formadas por células madre.

Los organoides cerebrales neandertales se veían muy diferentes a los de los humanos modernos, incluso a simple vista. Tenían una forma claramente distinta. Mirando más profundamente, el equipo descubrió que incluso se diferenciaban en la forma en que proliferan sus células y en cómo se forman sus sinapsis, las conexiones entre neuronas. Incluso las proteínas implicadas en las sinapsis diferían.

Según Muotri, los cambios en la red neuronal en los mini cerebros neandertales son paralelos a la forma en que los primates no humanos recién nacidos adquieren nuevas habilidades más rápidamente que los recién nacidos humanos.

«Es fascinante ver que una alteración de un solo par de bases en el ADN humano puede cambiar la forma en que se conecta el cerebro», dice Muotri. «No sabemos exactamente cómo y cuándo en nuestra historia evolutiva ocurrió ese cambio. Pero parece ser significativo y podría ayudar a explicar algunas de nuestras capacidades modernas en comportamiento social, lenguaje, adaptación, creatividad y uso de la tecnología ».

Ahora, los científicos quieren echar un vistazo a otros 60 genes y ver qué sucede cuando cada uno, o una combinación de dos o más, se alteran. «Esperamos con ansias esta nueva combinación de biología de células madre, neurociencia y paleogenómica. La capacidad de aplicar el enfoque comparativo de los humanos modernos a otros homínidos extintos, como los neandertales y los denisovanos, utilizando organoides cerebrales que llevan variantes genéticas ancestrales es un campo de estudio completamente nuevo», señala el autor del trabajo.