Wissenschaftler der University of California in San Diego erstellten aus Stammzellen ein Neandertaler-Hirn-Rudiment (Organoid) aus DNA-Daten einer archaischen Person und dem CRISPR-Genom-Editiersystem. Der Artikel der Biologen wurde noch nicht in von Experten begutachteten wissenschaftlichen Fachzeitschriften veröffentlicht, aber die Forscher präsentierten vorläufige Ergebnisse auf der Universitätskonferenz Imagination and Human Evolution. Dies wird von Science Alert gemeldet.
Genetiker fügten das Neandertaler-Gen - NOVA1 - in Stammzellen ein, aus denen sie dann erbsengroße Strukturen züchteten, die die Großhirnrinde nachahmen. NOVA1 ist eines von 200 Protein-kodierenden Genen, die sich zwischen Neandertalern und modernen Menschen unterscheiden. Es spielt eine Rolle in der frühen Entwicklung des Zentralnervensystems und ist mit Autismus und Schizophrenie verbunden. Das Nova-1-Protein bindet an Messenger-RNA und reguliert dessen Spleißen - das Herausschneiden nichtkodierender Fragmente (Introns) aus der Nukleotidsequenz und das Zusammennähen des Restes. Während des alternativen Spleißens werden manchmal auch einige der kodierenden Teile der RNA (Exons) herausgeschnitten, was es ermöglicht, die Anzahl der Proteinprodukte eines Gens zu erhöhen. Allerdings unterscheidet nur ein Basenpaar Neandertaler NOVA1 vom Menschen.
Wissenschaftler haben pluripotente Stammzellen geschaffen, indem sie Hautzellen von Menschen neu programmiert haben, die nicht an Autismus-Spektrum-Störungen oder neurologischen Erkrankungen leiden. Mithilfe des CRISPR-Systems ersetzten Wissenschaftler ein Basenpaar in NOVA1 und erstellten eine Neandertaler-Variante des Gens. Sie haben dann Zellen mit unerwünschten Mutationen als Nebeneffekt der Bearbeitung ausgesondert. Die Entwicklung des zerebralen Organoids dauerte mehrere Monate.
Die resultierenden zerebralen Organellen - "Neanderoide" - unterschieden sich in Form und Struktur neuronaler Netze von ähnlichen "Mini-Gehirnen", in deren Zellen sich die DNA des Homo sapiens befand. Sie hatten also weniger synaptische Verbindungen und Merkmale, die für diejenigen charakteristisch sind, die an Autismus leiden. Laut den Forschern beeinflussten diese Unterschiede die Fähigkeit der Neandertaler, Kontakte zu knüpfen.
Eine Reihe von Forschern betont jedoch, dass zerebrale Organellen ein vereinfachtes Modell für normal entwickeltes Nervengewebe sind und nur ein frühes Stadium der Gehirnentwicklung darstellen. Daher ist es sehr schwierig, den Unterschied in der Nervenaktivität moderner Menschen und Neandertaler zu bestimmen.