Viljellyt miniaivot paljastavat, mikä meissä on neandertalilaista

Ennen kuin neandertalilaiset kuolivat sukupuuttoon, ne onnistuivat ujuttamaan itsensä nykyihmisen dna:han. Nyt laboratoriossa on kasvatettu pikkiriikkisiä neandertalilaisaivoja, joiden toivotaan näyttävän, miten muinainen ihmislaji vaikuttaa meissä nykyisin.

Ennen kuin neandertalilaiset kuolivat sukupuuttoon, ne onnistuivat ujuttamaan itsensä nykyihmisen dna:han. Nyt laboratoriossa on kasvatettu pikkiriikkisiä neandertalilaisaivoja, joiden toivotaan näyttävän, miten muinainen ihmislaji vaikuttaa meissä nykyisin.

Shutterstock

Neandertalilaisen luurangoista ei voida päätellä niiden aivoista mitään muuta kuin niiden muoto, sillä pehmeä aivokudos on hävinnyt niiden kalloista 40 000 vuoden aikana.

Nyt Evolutionaarisen antropologian Max Planck -instituutin geenitutkijat ovat herättäneet neandertalilaisen aivot henkiin petrimaljassa ja ensimmäistä kertaa alkaneet tutkia sitä, mikä rooli neandertalilaisgeeneillä on solujen kehityksessä.

Tutkimus voi olla lähtölaukaus sen selvittämiselle, miten neandertalilaisgeenit vaikuttavat niin ruoansulatukseen ja ajatteluun kuin hermoston toimintaan ja immuunijärjestelmäänkin. Se voi lyhyesti sanottuna paljastaa, miten neandertalinihminen elää edelleen nykyihmisessä.

Aivokudosta, jossa on neandertalinihmisen perimää. Näillä organoideilla eli kolmiulotteisilla soluviljelmillä, jotka ovat kuin aivot minikoossa, voidaan ehkä selvittää neandertalilaisperimän vaikutusta nykyihmisen soluissa.

© National Institute of Allergy and Infectious Diseases, NIH

Neandertalilaisaivot kasvavat petrimaljassa

Neandertalilaisgeenit muodostavat keskimäärin 1–4 prosenttia eurooppalaistaustaisten ihmisten perimästä. Tutkimusta varten hankittiin kuitenkin soluviljelmiä (solurykelmiä, jotka pysyvät hengissä kehon ulkopuolella), jotka sisältävät yhteensä 20 prosenttia neandertalilaisten perimästä.

Uusi tutkimus perustuu soluviljelmiin, jotka on saatu ihmisen kantasoluja sisältävästä biopankista nimeltä Human Induced Pluripotent Stem Cell Initiative. Tutkijat valitsivat tutkimukseen neljä soluviljelmää, joissa on eri yhdistelmä neandertalilaisgeenejä.

Soluviljelmät laitettiin elatusmaljaan, jossa niistä kehittyi niin sanottuja organoideja. Organoidit ovat kolmiulotteisia solumöykkyjä, jotka muistuttavat alkuperäistä elintä. Tässä tapauksessa organoideista kehittyi miniaivoja.

Tämän jälkeen tutkijat kävivät läpi miniaivojen solujen koostumuksen ja selvittivät, miten geneettistä informaatiota kuljettava rna-molekyyli niissä toimi.

Karvoitus ja kaalipierut neandertalilaisilta

Kokeen tavoitteena oli osoittaa, että neandertalilaisgeenien vaikutusta solujen kehitykseen voidaan seurata. Tutkimus auttaa selvittämään, miten neandertalilaisten perimän jäämiä voidaan tutkia nykyihmisessä.

Tutkijoiden mukaan seuraava askel on selvittää, miten suuressa määrin esimerkiksi eurooppalaisten karvoitus ja silmien väri juontuvat neandertalinihmisiltä. Viljelemällä minisuolistoja voidaan taas tutkia, miten neandertalilaisgeenit vaikuttavat ruoansulatukseen ja ehkä myös löytää merkkejä siitä, miten neandertalinihmiset elivät ja hävisivät sukupuuttoon.