Vědci vypěstovali minimozky obsahující neandertálskou DNA

Evropským vědcům se podařilo v laboratořích vyšlechtit miniaturní, okem sotva viditelné kusy lidské mozkové tkáně obsahující neandertálskou DNA. Těmto orgánům říkají minimozečky a chtějí je využít pro studium příbuznosti mezi lidmi a neandertálci.

Neandertálec
Zdroj: ČTK/ullstein-author/ullstein - Lombard

Lidé a neandertálci mají hodně společného –⁠ od roku 2010, kdy genetici pod vedením Svanteho Pääba analyzovali neandertálskou DNA, se dokonce ví, jak moc se člověk rozumný a člověk neandertálský křížili. A také kolik jejich genů si dodnes neseme.

Nyní na tyto výzkumy navázal tým evropských vědců. Ti nyní pokročili ještě dál, v laboratorním prostředí dokázali vypěstovat mozkovou tkáň z lidských kmenových buněk, která ale obsahovala také DNA a proteiny neandertálců. Doufají, že se tak dozví více o tom, jak moc nám byli tito pravěcí lidé příbuzní.

„Zajímalo nás, jak moc z neandertálského genomu bychom mohli prozkoumat, kdybychom měli přístup ke kmenovým buňkám od těch správných lidí,“ uvedl pro CNN Grayson Camp, který výzkum vedl. Podle něj šlo o test toho, zda jde tímto způsobem zkoumat rozdíly mezi oběma druhy. Vědec dodává, že je důležité zdůraznit, že tento výzkum je ve velmi raném stadiu.

Tým pod vedením profesora Campa už má s podobnými výzkumy řadu zkušeností –⁠ již dříve totiž provedl srovnatelnou studii s mozkovou tkání šimpanzů; chtěl tak poznat, jak moc se tito primáti liší od lidí.

Minimozečky z laboratoře

Výsledky nové práce vyšly v odborném žurnálu Cell Stem Reports. Vědci pro ni využili lidské pluripotentní mozkové buňky z databáze HipSci, většina pochází od osob z Velké Británie a severní Evropy. Právě u této populace jsou dnes neandertálské geny nejvíc zastoupené. „Analyzovali jsme genom každého člověka, od něhož kmenové buňky pocházely, a díky srovnání s tím, co zjistil Pääbův tým, jsme získali odpověď na otázku, které části pocházejí od neandertálců a které ne,“ popsal Camp.

Výsledky ukázaly, že u zkoumaných vzorků pocházelo u jednotlivce od neandertálců jedno až čtyři procenta genomu.

„Pokud prozkoumáte asi 200 jednotlivců, tak získáte asi 20 procent těchto neandertálských genů –⁠ a to znamená, že tento zdroj kmenových buněk nejlépe reprezentuje neandertálské geny u Evropanů,“ vysvětluje vědec.

Tím ale vlastně výzkum teprve začal: vědci pak v laboratoři vytvořili mozkové organoidy, trojrozměrné kusy mozkové tkáně velké jen několik milimetrů.

Organoidy mohou napodobovat ve velmi primitivní formě mnoho lidských orgánů. Dají se díky tomu využívat například na testování dopadů některých léků –⁠ tento přístup vnesl revoluci například do léčby rakoviny.

„Vědci samozřejmě vyrobili a analyzovali organoidy z lidských buněk již dříve –⁠ ale nikdo se zatím nevěnoval tomu, aby se tímto způsobem podíval na neandertálskou DNA,“ popsal profesor Camp. A zdůrazňuje: „Tohle nejsou neandertálské mozky vyrobené v laboratoři.“

Podle něj se jedná o lidské buňky, nikoliv neandertálské –⁠ ale přirozeně obsahující neandertálskou DNA. Na očekávanou námitku reaguje vědec takto: „Tohle je něco úplně jiného než Jurský park. Šlo nám více o to, studovat samotný mechanismus, než vytvořit něco, co už neexistuje.“

Kontroverze

Neurony v těchto organoidech, jimž se někdy říká „minimozky“, se mezi sebou propojují, a dokonce mezi nimi někdy vzniká elektrická aktivita. Přestože to je ještě velmi vzdálené od něčeho, jako je lidský mozek, vyvolává tento výzkum řadu etických otázek a také kontroverzí.

Vědec doufá, že jeho metoda se bude v budoucnu využívat na vytváření dalších tkání, z nichž by se dalo odvodit, co jsme všechno po neandertálcích podědili. Protože je možné vytvořit organoidy, které vytvářejí vlasy, výzkumníci by tak mohli poznat, jak se lidské vlasy vyvíjely v závislosti na genetických i environmentálních změnách.

Ještě zajímavější by mohlo být vytvoření organoidů napodobujících vnitřnosti –⁠ tak by se dalo poznat, jak neandertálci zpracovávali potravu, a tedy lépe pochopit, jakou stravou se živili.