DNA de Neandertal usado para desenvolver um 'mini-cérebro'

Uma equipe de cientistas em Basel acredita que isso abrirá novas linhas de pesquisa.

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DNA de Neandertal usado para cultivar um

Um exemplo de organoide cerebral com 6 meses de idade, cultivado na Universidade de Harvard.



Crédito: Laboratório Paola Arlotta, Universidade de Harvard
  • Pesquisadores sediados na Suíça usaram com sucesso o DNA de Neandertal para desenvolver um organoide cerebral.
  • A equipe, liderada por Grayson Camp, usou células-tronco pluripotentes induzidas, que são usadas para pesquisar diabetes, leucemia e distúrbios neurológicos.
  • Ao rastrear nossa linhagem ancestral, a equipe espera entender melhor a suscetibilidade a doenças genéticas.

Você sabe que alguém recebeu o relatório 23andMe quando escreveu uma das duas postagens de mídia social: eles se gabam de ter DNA de Neandertal ou de serem ancestrais de Genghis Khan. Claro, é um pouco estranho ter orgulho de uma linhagem cheia de pilhagem e assassinato, mas é assim que vemos a história de longe, minimizando eventos sombrios enquanto defendemos a ancestralidade guerreira.



Vamos passar para os Neandertais. O entendimento comum da biologia evolutiva é mais ou menos assim: chimpanzés para humanos com um período de intermediários Neandertais ao longo do caminho - a fase de 'começar a perder cabelo'. Claro, a imagem é mais complexa.

A linha de Australopithecus para Homo sapiens não é hetero. Houve Homo neanderthalensis (Homem de Neander Vally), bem como Homem em pé (Homem reto), Homo soloensis (Homem do Vale do Solo), Homo floresiensis (Homem anão de Flores), Homo denisova (Homem da Sibéria), Homo rudolfensis (Homem do Lago Rudolf), e Homo ergaster (Homem trabalhador).



O que aconteceu com todos esses parentes intrigantes? Provavelmente, Homo sapiens os matou. Nossos antepassados ​​procriaram com quaisquer combinações que funcionassem, principalmente os Neandertais, tão recentemente quanto 40.000 anos atrás . Hoje, cerca de 40 por cento do genoma neandertal vive em 2 por cento dos humanos modernos não africanos (embora a ideia de que neandertais e africanos não se misturassem é agora sendo desafiado ) O genoma do Neandertal é o tema de uma emocionante novo estudo , publicado na revista Cell Stem Reports.

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Em 2010, o geneticista sueco Svante Pääbo primeiro mapeou o genoma do Neandertal. Ele extraiu e sequenciou com sucesso o DNA de Neandertal, abrindo um campo inteiramente novo de pesquisa genética. Evoluindo nesse trabalho, uma equipe liderada por Grayson Camp no Instituto de Oftalmologia Molecular e Clínica em Basel, na Suíça, cultivou tecido cerebral contendo DNA de Neandertal pela primeira vez.

A equipe usou células-tronco pluripotentes induzidas (iPSC), que normalmente são derivadas da pele humana ou de células sanguíneas. As células-tronco são ouro biológico. Ao reprogramar essas células de volta a um estado semelhante ao embrionário, os pesquisadores podem desenvolver uma ampla gama de células humanas para fins terapêuticos. Isso é exatamente o que Camp espera que esta pesquisa sobre o genoma do Neandertal ajude a realizar.



Os códigos genéticos revelam segredos sobre o desenvolvimento biológico e a suscetibilidade a doenças. Como as células-tronco podem se assemelhar ao cérebro, estômago, pele, rim e tecidos intestinais (entre outros) humanos, sua gama de utilidades é infinita. Os pesquisadores têm esperança de que as células-tronco ajudem a combater os estragos do diabetes, leucemia e distúrbios neurológicos, entre várias outras doenças.

Como a equipe escreve, o DNA do Neandertal fornece uma riqueza de recursos genéticos, incluindo 'cor da pele e do cabelo, resposta imunológica, metabolismo lipídico, formato do crânio, morfologia óssea, coagulação do sangue, padrões de sono e transtornos do humor'.

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Pesquisador introduzindo células-tronco embrionárias em um embrião de camundongo

Fabien Danjan do CNRS (French Research Institut Center) apresenta células-tronco embrionárias em um embrião de camundongo para definir uma linha geneticamente modificada, em 9 de fevereiro de 2012.

Foto: Anne-Christine Poujoulat / AFP via Getty Images

Analisando sequências de genoma de 173 participantes, em sua maioria europeus, eles foram capazes de identificar haplótipos de Neandertal (um grupo herdado de genes de um único pai). Os alelos (variantes do gene) foram identificados para função digestiva, resposta imune e cor da pele. Camp acredita que esta pesquisa é benéfica para estudar os processos de desenvolvimento humano.

Depois de identificar os genes do Neandertal, a equipe desenvolveu organóides cerebrais, bolhas 3D de tecido cerebral com apenas alguns milímetros de tamanho. Os organoides são recursos diversos em ambientes laboratoriais, especialmente na pesquisa de tratamento de drogas. Os protocolos de tratamento do câncer são frequentemente testados nessas bolhas, por exemplo.

Embora o trabalho de sua equipe seja empolgante, Camp avisa que este não é um experimento de ficção científica.

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“Estas são células humanas, não são células de Neandertal, mas células humanas que possuem DNA de Neandertal naturalmente dentro delas. Isso é totalmente diferente de Jurassic Park. É mais sobre estudar o mecanismo do que tentar recriar algo. '

Embora esses sistemas de cultura ainda não sejam ótimos, o processo já começou. Camp está interessado em estudar outros Homo ancestrais, como o DNA Denisovan. Quanto mais atrasamos o relógio, melhor entendemos nossas origens. Se esse caminho levar a tratamentos ou curas para alguns dos assassinos mais prolíficos da humanidade, o retrocesso valerá a pena.

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Fique em contato com Derek no Twitter , Facebook e Subestilhar . Seu próximo livro é ' Hero's Dose: The Case For Psychedelics in Ritual and Therapy. '

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