Οι μελέτες σε μεγάλους πιθήκους έχουν από καιρό απαγορευτεί στην Ευρώπη για ηθικούς λόγους. Ωστόσο, τα οργανοειδή, δηλαδή οι τρισδιάστατες κυτταρικές δομές λίγων χιλιοστών που αναπτύσσονται στο εργαστήριο, είναι μια εναλλακτική λύση στα πειράματα σε ζώα.
Τα οργανοειδή μπορούν να παραχθούν από πολυδύναμα βλαστοκύτταρα, τα οποία στη συνέχεια διαφοροποιούνται σε συγκεκριμένους τύπους κυττάρων, όπως τα νευρικά κύτταρα.
Με αυτόν τον τρόπο, μια ερευνητική ομάδα μπόρεσε να παράγει τόσο οργανοειδή εγκεφάλου χιμπατζή όσο και οργανοειδή ανθρώπινου εγκεφάλου.
«Αυτά τα εγκεφαλικά οργανοειδή μας επέτρεψαν να απαντήσουμε σε μια κεντρική ερώτηση σχετικά με το γονίδιο ARHGAP11B», δήλωσε ο Wieland Huttner του MPI-CBG, ένας από τους τρεις κύριους συγγραφείς της μελέτης.
«Σε μια προηγούμενη μελέτη μπορέσαμε να δείξουμε ότι το ARHGAP11B μπορεί να αναπτύξει τον εγκέφαλο ενός πρωτεύοντος. Ωστόσο, μέχρι τώρα δεν ήταν σαφές εάν το ARHGAP11B είχε σημαντικό ή μικρό ρόλο στην εξελικτική ανάπτυξη του ανθρώπινου νεοφλοιού», πρόσθεσε ο Huttner.
Για να διευκρινιστεί αυτό, το γονίδιο ARGHAP11B εισήχθη για πρώτη φορά σε δομές που μοιάζουν με τον εγκέφαλο του χιμπατζή.
«Η μελέτη μας δείχνει ότι το γονίδιο στα οργανοειδή των χιμπατζήδων οδηγεί σε αύξηση των σχετικών βλαστικών κυττάρων του εγκεφάλου και σε αύξηση των νευρώνων που παίζουν κρίσιμο ρόλο στις εξαιρετικές νοητικές ικανότητες των ανθρώπων», εξήγησε ο Michael Heide, επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης, διευθυντής Junior Research Group Brain Development and Evolution.
Όταν το γονίδιο ARGHAP11B διαγράφηκε από τα οργανοειδή του ανθρώπινου εγκεφάλου ή όταν η λειτουργία του γονιδίου ARHGAP11B αναστάλθηκε, η ποσότητα αυτών των βλαστικών κυττάρων του εγκεφάλου μειώθηκε στο επίπεδο ενός χιμπατζή. «Με αυτόν τον τρόπο μπορέσαμε να δείξουμε ότι το γονίδιο ARHGAP11B παίζει κρίσιμο ρόλο στην ανάπτυξη του νεοφλοιού κατά την ανθρώπινη εξέλιξη», επεσήμανε ο Heide.
Η Julia Ladewig, η τρίτη βασική συντάκτης, πρόσθεσε ότι «δεδομένου αυτού του σημαντικού ρόλου του ARHGAP11B, μπορούμε επίσης να φανταστούμε ότι ορισμένες κακές εξελίξεις του νεοφλοιού θα μπορούσαν να προκληθούν από μεταλλάξεις σε αυτό το γονίδιο».
