Cientistas estão cultivando mini-cérebros de Neandertais

Há décadas os pesquisadores vêm tentando entender como o cérebro dos Neandertais (Homo neanderthalensis) funcionava e o quanto era parecido com o nosso. Evidências fósseis nos dão o volume e formato do espaço dentro do crânio - algo que nos dá um volume aproximado do cérebro e pistas sobre a sua organização -, e a recente descoberta de pinturas em cavernas realizadas por Neandertais sugerem que eles possuíam uma inteligência similar à nossa (1). Mas agora os cientistas possuem uma potencial e poderosa nova base de investigação: mini-cérebros geneticamente engenhados!

• (1) Para saber mais, acesse: Neandertais também sabiam fazer arte e provavelmente dominavam a linguagem

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Utilizando o famoso e popular editor genético CRISPR (2), amostras antigas de DNA e 'organoides' construídos a partir de células-tronco, dois times de pesquisa estão geneticamente engenhando células-tronco fusionadas com genes de Neandertais e as crescendo para a formação de proto-cérebros em miniatura. Um dos grupos, da Universidade da Califórnia, e liderado pelo geneticista Alysson Muotri, está cultivando células-tronco em massas do tamanho de ervilhas que imitam o córtex - a camada exterior de um real cérebro -, tanto humanas quanto de Neandertais. Nesse último caso, Moutri está focando em um único gene - conhecido como NOVA 1 - de quase 200 genes Neandertais codificadores de proteínas que diferem da nossa espécie.

• (2) Sugestão de leitura: CRISPR-Cas9: O poder da edição genética!

O NOVA 1 cumpre um importante papel no desenvolvimento inicial dos humanos modernos, estando também ligado ao autismo e à esquizofrenia. Devido ao fato dele controlar o splicing (2) de RNA a partir de outros genes, é provável que esse gene ajudava a produzir mais de 100 novas proteínas cerebrais nos Neandertais. Para o crescimento desses mini-cérebros os pesquisadores utilizaram células de pele de pessoas 'neuro-típicas' - indivíduos sem qualquer defeito genético conhecido ligado a transtornos neurológicos - e manipularam seus genomas para transformá-las em células-tronco pluripotentes. Então, usando o CRISPR, os pesquisadores pegaram o NOVA 1 e o colocaram no lugar do seu correspondente no DNA humano. Após meses de crescimento, organoides cerebrais de Neandertais - apelidados de 'Neanderoides' - emergiram.

• (2) Sugestão de leitura: Splicing pode ser a chave para explicar o rápido processo evolutivo de domesticação dos girassóis

Com as análises realizadas até o momento, os organoides, quando comparados com um típico mini-cérebro feito com células-tronco totalmente humanas, possuem um formato bem distinto e mostram diferenças na rede neural - e com menos conexões sinápticas -, incluindo algumas que podem ter influenciado a habilidade da espécie de se socializar. Essas variações na rede neural são similares àquelas vistas nos humanos com autismo (3), sugerindo que nossa espécie pode ter tido uma importante vantagem sobre os Neandertais em termos de maior capacidade de socialização e fortalecimento de grupos. Esse cenário, aliás, é uma das hipóteses sobre o porquê do Homo sapiens ter resistido às adversidades ambientais ao longo do tempo e os Neandertais sucumbido.

• (3) Para saber mais, acesse: A problemática questão do autismo 

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Moutri e colaboradores desenvolveram os organoides de humanos modernos (sem o NOVA 1) até um estágio onde é possível detectar oscilações elétricas dentro das bolas de tecido. Agora, eles estão conectando os organoides a robôs parecidos com siris, na esperança dessas massas neurais aprenderem a controlar seus movimentos. O último estágio, então, seria fazer o mesmo com os organoides dos Neandertais e colocá-los para disputarem contra os robôs 'humanos'.

Obviamente, os organoides estão muito distantes de simularem com acuracidade o cérebro dos Neandertais, mas são uma base poderosa para extrapolações com a ajuda de outras ferramentas tecnológicas e evidências fósseis.

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Referência: Science Magazine