Creados minicerebroides humanos modificados gen¨¦ticamente para parecerse a los neandertales

El paleoantrop¨®logo brit¨¢nico Chris Stringer suele decir que es muy injusto que la palabra neandertal se utilice hoy como un insulto. Los neandertales ya utilizaban innovadoras herramientas de piedra hace 300.000 a?os, se adornaban, manejaban el fuego, cuidaban a sus enfermos y enterraban a sus muertos. Los restos de sus cacer¨ªas de mamuts indican que se comunicaban entre ellos para trabajar en equipo. Y, sin embargo, los neandertales desaparecieron hace unos 40.000 a?os, desplazados por los humanos modernos. El bi¨®logo brasile?o Alysson Muotri es uno de los investigadores que est¨¢n intentando averiguar si hab¨ªa algo en el cerebro neandertal que contribuy¨® a su extinci¨®n. Es otra forma de hacerse la gran pregunta de la humanidad: ?Qui¨¦nes somos nosotros? ?Qu¨¦ nos hace ¨²nicos? Muotri acaba de crear algo singular en su laboratorio para buscar la respuesta: minicerebroides modificados gen¨¦ticamente para tener rasgos neandertales.

En cada c¨¦lula humana hay unos 22.000 genes, con las instrucciones necesarias para su funcionamiento. El equipo de Muotri apunta a 61 genes clave que marcan la diferencia entre los actuales sapiens y los neandertales. Uno de estos genes, llamado NOVA1, act¨²a de director de orquesta en el desarrollo temprano del cerebro. Los investigadores, de la Universidad de California en San Diego (EE UU), han introducido la variante neandertal de este gen en una c¨¦lula humana reprogramada para poder convertirse en c¨¦lulas cerebrales. Muotri habla de ¡°reconstruir la mente neandertal en una placa de laboratorio¡±, pero el resultado, en realidad, es una pelotita de c¨¦lulas del tama?o de un grano de sal gorda.

Su estudio, publicado este jueves en la revista Science, muestra que la reintroducci¨®n de la versi¨®n arcaica del gen NOVA1 desemboca en unos minicerebroides con una estructura y unas conexiones entre neuronas diferentes. Los organoides elaborados con c¨¦lulas de humanos modernos suelen ser esf¨¦ricos, mientras que los neandertalizados son m¨¢s peque?os y tienen forma de palomita de ma¨ªz. ¡°No sabemos c¨®mo y cu¨¢ndo exactamente ocurri¨® este cambio en nuestra historia evolutiva, pero parece ser significativo. Podr¨ªa ayudar a explicar algunas de nuestras modernas capacidades en cuanto a nuestro comportamiento social, lenguaje, adaptaci¨®n, creatividad y uso de la tecnolog¨ªa¡±, ha se?alado Muotri en un comunicado.

La variante arcaica del gen NOVA1 no solamente se encontraba en los neandertales, tambi¨¦n aparece en los denivosanos, otra especie humana extinta, cuyos restos se descubrieron hace una d¨¦cada en una cueva de Siberia (Rusia). El equipo de Muotri ha introducido la variante en el genoma humano gracias a la revolucionaria t¨¦cnica de edici¨®n gen¨¦tica CRISPR, cuyas creadoras, la francesa Emmanuelle Charpentier y la estadounidense Jennifer Doudna, ganaron el Premio Nobel de Qu¨ªmica en 2020. Muotri ya hab¨ªa hecho experimentos similares con genes de chimpanc¨¦s y de bonobos, pero nunca con una especie desaparecida. La comunidad cient¨ªfica esperaba estos resultados desde que ofreci¨® un adelanto en un congreso en 2018.

¡°Es un estudio t¨¦cnicamente excelente¡±, aplaude la bi¨®loga Sandra Acosta, del Instituto de Biolog¨ªa Evolutiva, en Barcelona. ¡°Es un avance importante porque estamos llegando a definir cu¨¢les son las mutaciones por las que somos humanos: qu¨¦ nos diferencia del resto de las especies¡±, afirma. Acosta, con l¨ªneas de investigaci¨®n similares a las de Muotri, est¨¢ ahora volcada en estudiar el efecto del coronavirus en minicerebroides humanos creados en su laboratorio.

¡°Estamos llegando a definir cu¨¢les son las mutaciones por las que somos humanos¡±, afirma la bi¨®loga Sandra Acosta

La bi¨®loga subraya la importancia de este tipo de estudios para entender los trastornos neurol¨®gicos, como el autismo y la epilepsia, m¨¢s all¨¢ de la evoluci¨®n humana. ¡°Estas regiones que los humanos tenemos diferentes del resto de las especies son muy interesantes, porque nos van a permitir averiguar mucho m¨¢s sobre la fisiolog¨ªa de nuestra especie¡±, explica. Acosta defiende la investigaci¨®n con estos minicerebroides, aunque est¨¦n muy lejos de reflejar la aut¨¦ntica complejidad de un cerebro real. ¡°Los organoides nos permiten modelar las funciones cerebrales porque son humanos. El resto de modelos de experimentaci¨®n, como los ratones, no nos permiten hacerlo, porque no son humanos¡±, zanja.

¡°Hay que evitar la simplificaci¨®n de que un solo gen ha transformado el cerebro de nuestros ancestros¡±, subraya el neurobi¨®logo Alberto Ferr¨²s, del Instituto Cajal (CSIC), en Madrid. El investigador recalca que los organoides creados en el laboratorio no son cerebros peque?itos. ¡°En mi opini¨®n, son tan solo un banco de pruebas donde estudiar procesos en un ambiente reducido. No mucho m¨¢s que un cultivo celular, pero algo m¨¢s estructurado¡±, opina.

¡°La idea de poner un gen de nuestro parientes en un organoide actual para ver sus efectos es una buena manera de empezar, pero a¨²n hay mucho camino por recorrer hasta saber qu¨¦ hac¨ªa ese gen en el cerebro de nuestros parientes y qu¨¦ hace en nuestro caso¡±, a?ade Ferr¨²s, exdirector del Instituto Cajal.

El investigador Carles Lalueza Fox, tambi¨¦n del Instituto de Biolog¨ªa Evolutiva, advierte de que el equipo de Muotri ha cambiado un solo gen en el organoide, as¨ª que es imposible sacar conclusiones definitivas de los efectos observados. ¡°Es un experimento interesante, en la l¨ªnea de lo que hay que seguir haciendo¡±, opina Lalueza Fox, uno de los coautores de la secuenciaci¨®n del genoma neandertal.

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