Cientistas desenvolvem cérebros de neandertais em laboratório - Revista Galileu | Ciência
21 Jun 2018 - 15h24 Atualizado em 21 Jun 2018 - 15h24
Representação de neandertais (Foto: Flickr/Michael McCullough)
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Mas isso está prestes a mudar. Conforme apresentado pelo geneticista brasileiro Alysson Muotri na conferência "Imaginação e Evolução Humana", na Universidade da Califórnia em San Diego (UCSD), ele e sua equipe de pesquisadores estão desenvolvendo cérebros de neandertais em laboratório.
A equipe de Muotri reuniu três campos de pesquisa para chegar a esse objetivo: DNA antigo, o editor de genoma CRISPR e a construção de organoides a partir de células-tronco.
Basicamente, o método do grupo consiste em incluir genes neandertais em células-tronco e transformá-las em pequenos cérebros, os quais serão capazes de incorporar o DNA dessa antiga espécie humana.
Uma vez que os cientistas inserem o DNA nas células-tronco, essas organelas são incorporadas em materiais do tamanho de ervilhas que imitam o córtex, região externa do cérebro.
Comparadas aos "mini cérebros" criados em laboratório com células humanas típicas, os organoides neandertais têm formato e formação de redes neurais diferentes. De acordo com os pesquisadores, tais configurações podem ser a razão que explicam a capacidade de socialização da espécie.
Muotri e seu time focaram em um dos cerca de 200 genes codificadores de proteínas que diferem os neandertais dos homo sapiens modernos: o NOVA1.
O NOVA1 desempenha um papel no desenvolvimento inicial do cérebro em humanos modernos e está ligado ao aparecimento de autismo e esquizofrenia. Por também controlar na formação de outros genes e da formação de RNA, é bastante provável que esse gene tivesse tido papel importante na produção das mais de cem novas proteínas cerebrais em neandertais. É válido mencionar que o gene dos neandertais e dos homens modernos diferem por apenas um par de base no DNA.
Para dar início à pesquisa, os cientistas coletaram células da pele de um voluntário sem defeitos genéticos e manipularam os genomas desses materiais para que eles se transformassem em células-tronco pluripotentes.
Em seguida, essas células foram colocadas no sistema CRISPR (ferramenta de edição de genoma) e os genes NOVA1 tiveram seu par de base trocado para o modelo dos neandertais. Para evitar qualquer erro genético, os cientistas sequenciaram as células resultantes e descartaram as mutações não intencionados.
Por fim, esses organoides foram colocados em equipamentos e devem crescer no futuro. De acordo com os cientistas, leva alguns meses para que as células-tronco se transformem nos mini cérebros.
Comparado aos modelos de mini cérebros do homem moderno feito sob condições idênticas, as células neurais com o gene NOVA1 modificado com o padrão neandertal migram mais rapidamente dentro dos organoides à medida que formam suas estruturas.
"Acreditamos que isso tem relação com o formato dos organoides, mas não temos ideia do que significa", afirma Muotri, que revela que os mini cérebros neandertais têm um formato de pipoca, enquanto os humanos são mais esféricos. O pesquisador também ressalta que os neurônios neandertais fazem menos conexões sinápticas, criando algo que se assemelha a uma rede neural anormal.
Várias dessas diferenças analisadas entre homens modernos e neandertais parecem com o que Muotri descobriu enquanto pesquisava sobre desenvolvimento neural em crianças com autismo: "Não quero que famílias concluam que estou comparando crianças autistas com os neandertais, mas é uma observação importante. Nos homens modernos, essas diferenças estão ligadas a defeitos no desenvolvimento de áreas do cérebro que são necessárias para a socialização. Se pensamos que essa é uma de novas vantagens sobre os neandertais, é um ponto relevante".