"Mini cerebros" para investigar la evolución humana
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PARA VER LAS DIFERENCIAS CON LOS PRIMATES

"Mini cerebros" para investigar la evolución humana

Se han usado organoides cerebrales humanos, desarrollados a partir de células madre, y se han comparadon con organoides cerebrales de chimpancés y macacos

placeholder Foto: Un chimpacé en un zoológico. Foto: EFE Focke Strangmann
Un chimpacé en un zoológico. Foto: EFE Focke Strangmann

Un equipo de investigadores germano suizo ha revelado una serie de características del desarrollo cerebral que son exclusivas de los seres humanos y cómo han divergido del de otros primates a través de experimentos en laboratorio con "mini cerebros".

Científicos del Instituto Max Planck de Antropología Evolutiva en Leipzig (Alemania) y del Instituto de Oftalmología Molecular y Clínica de Basilea (Suiza) analizaron organoides cerebrales humanos, desarrollados a partir de células madre, y los compararon con organoides cerebrales de chimpancés y macacos.

Foto: Foto: iStock.

Los organoides son órganos humanos vivos, en miniatura, que los investigadores fabrican y utilizan para, principalmente, estudiar una variedad de enfermedades, aunque, como en este caso, también para desentrañar dudas científicas.

Maduración más lenta

"Observamos una maduración más pronunciada de la neurona cortical en organoides de chimpancés y macacos en comparación con los organoides humanos en el mismo punto de desarrollo", ha señalado a Phys.org Barbara Treutlein, una de las investigadoras. "Esto sugeriría que el desarrollo neuronal humano se lleva a cabo más lentamente que en los otros dos primates".

Los organoides son órganos humanos vivos, en miniatura, usados para investigar enfermedades

Al mismo tiempo, los científicos también identificaron genes que exhiben patrones de expresión que son únicos para los seres humanos durante la generación y maduración de las neuronas.

La expresión génica puede regularse por la accesibilidad del ADN, que puede estar en un estado abierto o compacto. Muchos de los cambios en la expresión génica que los autores identificaron podrían estar relacionados con cambios cercanos en la accesibilidad del genoma humano.

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Secciones de tres cerebros distintos. El de arriba está sano. El del medio y el de abajo, con pliegues más separados, son cerebros que han padecido parkinson y alzheimer

La mayoría de las regiones con acceso diferencial albergan mutaciones que se comparten entre todos los humanos que viven hoy en día, algunas de las cuales pueden ser responsables de los cambios observados en la accesibilidad del ADN y la expresión génica.

"Se cree que algunos cambios genéticos alteraran la unión del factor de transcripción, lo que demuestra una posible explicación de cómo ocurren estas diferencias de expresión génica", dijo Gray Camp, coautor principal del estudio. "Entre los cambios en la regulación génica que identificamos podrían estar aquellos que contribuyen a la mayor capacidad cognitiva y cerebral en humanos en relación con otros primates".

Exclusivos en humanos

Los autores investigaron además la expresión génica específica del ser humano en la corteza prefrontal adulta, una región del cerebro que ha aumentado de tamaño en los seres humanos y que se cree que influye en los comportamientos cognitivos complejos.

Descubrieron diferencias de desarrollo en la expresión génica que persisten en la edad adulta, así como cambios exclusivos del cerebro adulto en algunas células específicas. "Nuestros datos proporcionan un recurso para guiar más investigaciones sobre los mecanismos de la dinámica de regulación genética durante el desarrollo temprano del cerebro, especialmente aquellos que potencialmente distinguen el desarrollo de cerebros humanos y de chimpancés", han concluido los autores.

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