2010年、遺伝学者のスヴァンテ・ペーボは、3人のネアンデルタール人女性の骨からDNAを抽出し、配列決定することに成功した。 10年後、この人類の祖先の遺伝子は現在、ガラス板上でネアンデルタール人の脳組織の形で繁栄しています。
「ミニ脳」の作成には、ネアンデルタール人の DNA、ゲノムエディター CRISPR、オルガノイド (幹細胞に由来し、特定の元の組織 (この場合は脳組織) に似た構造) の 3 つの要素が使用されました。
遺伝学者アリソン・ムオトリ率いるカリフォルニア大学サンディエゴ校（UCSD）のチームは、これらの改変された組織の塊を大脳皮質として発現させることに成功した。外見上、それらは異なるサイズであり、現生人類の DNA を持つオルガノイドとは異なる方法で神経ネットワークを形成しています。 「私たちはネアンデルタール人の心を再現しようとしているのです」とムオトリ氏はサイエンスマガジンに語った。
多様な形状と構造
この研究（未発表）では、ホモ・サピエンスで変化した200個のネアンデルタール人の遺伝子のうちの1つ、具体的には、自閉症や統合失調症に関連するNOVA1タンパク質をコードする遺伝子を使用している（現生人類と祖先人類の間では、その違いはわずか数個）ベース）。
研究チームはCRISPRを使用して、「ネアンデルタール人の塩基」をヒトの遺伝子に挿入した。数カ月後、祖先のDNAを持つ幹細胞は、電気信号が検出される段階までオルガノイド（ムオトリ氏の言うところの「ネアンデロイド」）に変化した。そして違いはすぐに現れました。「ネアンデロイド」はポップコーンのような形をしているのに対し、「ヒューマロイド」は丸いのです。
理由はまだわかっていませんが、改変されたニューロンは組織ブレブ内でより速く移動し、組織化して構造を形成し、形成されるシナプス結合が減少し、異常な神経ネットワークを形成します。
ムオトリ氏によると、この発達は自閉症の子供の脳組織で発見されたものと似ているという。 「現代人では、こうした変化は社会化に必要な脳の発達の欠陥に関係しています。これがネアンデルタール人に対する私たちの利点の1つであると私たちが信じるなら、この発見は意味があります。」
本物の脳とは程遠い
現在、マックス・プランク進化人類学研究所の所長を務めるスヴァンテ・ペーボ氏によれば、オルガノイドは「成人の脳がどのように機能するかを私たちに伝えるには程遠い」ため、どの遺伝的差異が「機能的に関連している」のかを発見することは非常に難しいという。
この遺伝学者は、ステム・セル・リポート誌に掲載された研究に参加しており、この研究ではネアンデルタール人のDNAとタンパク質で修飾されたヒト幹細胞からの脳組織オルガノイドも使用された。
目標は、ネアンデルタール人と現生人類がどのように関係しているかを理解することです。遺伝学者らは、現代のヒトゲノムの例として、祖先遺伝子を持つ可能性が非常に高い英国と北欧出身の個人のゲノムを選択した。使用されたネアンデルタール人は、2010 年にペーボによって抽出された参照です。
「私たちはどの部分がネアンデルタール人に由来するのかを知りたかったのです。各個体は1%から4%の祖先ゲノムを持っています」と、この研究の筆頭著者であるバーゼル大学の遺伝学者グレイソン・キャンプ氏はCNNに語った。
研究チームはまた、ヒトの脳や他の大型類人猿の進化系統を解明するために、チンパンジーの遺伝子を備えたオルガノイドも作製した。
「これらは「実験室で培養されたネアンデルタール人の脳」ではありません。これらはネアンデルタール人のDNAを内部に持つ人間の細胞です」とキャンプ氏は語った。
同氏によると、将来的には、ネアンデルタール人の遺伝子が現代人をどのように形作ったかを理解する方法として、他の臓器の組織をこの方法で培養して研究できるようになるだろうという。
ネアンデルタール人の脳組織がを通じて