Organoide de un cerebro de neandertal
La Ingeniería genética se ha convertido en un trapecista de circo que intenta, cada día, el salto más difícil, espectacular y arriesgado. Ahora en un laboratorio de california, el genetista Alysson Muotri, intenta resucitar un cerebro en miniatura de un neandertal.
Se trata de revivir un organoide de un neandertal que vivió hace 40.000 años, para a través de sus desórdenes mentales comprender los del hombre actual, todo un trabajo de neuro-arqueología, una revolución paleo-neurológica. Desde 2014 Muotri ha cultivado mini-cerebros neanderthalensis en su laboratorio. Científicamente hablamos de organoides de córtex de neanderthalensis.
En el laboratorio de Muotri, al que no se puede acceder sin una indumentaria adecuada, se pueden ver incubadoras que remueven las placas de Petri (en este caso cajas cilíndricas transparentes) en cuyo interior flotan neuronas humanas alimentadas con fórmulas proteínicas: son los bebés de la biología molecular.
El análisis de ADN antiguo ha permitido reconstruir el genoma de neandertal. Según Muotri el Homo neandertales tenían un pequeño lado autista en el cerebro, hecho que contribuyó a su desaparición. Todo ello sin demostrar.
El organoide de Neandertal creado por Muotri ha llevado a otros investigadores a lanzarse por esta curva exponencial. Como es el caso del Instituto Max-Planck de Leipzig, que más discretamente ha empezado a crear sus propios organoides de cerebros neanderthalensis, aunque inicialmente con fósiles de ratones.
Incluso se están realizando BIC (Brain Interface Computer), uniendo la actividad eléctrica de estos organoides a mini-robots sometidos a aprendizaje automático (machine learning). ¿Qué pasará si se hace crecer cerebros completos, vascularizados y conectados a robots? ¿Cómo habrá que actuar si en esta conexión se atisban en el organoides rasgos de consciencia?
Sobre el ADN: Desde 1997 los paleogenetistas han extraído y analizado el ADN mitocondrial, transmitido por la madre, y el ADN nuclear perteneciente a na quincena de fragmentos fósiles de neanderthalensis de Europa y Asia. Después han secuenciado los genomas completos de tres neandertales. En 2016 fue secuenciado el primer genoma de cromosomas Y de un fósil de 49.000 años. Se comparó el ADN de estos hombres prehistóricos con el del Homo sapiens, revelándose que el primero se había cruzado con nuestra especie y nos había legado entre 1 y 4% de nuestros genes.
Cómo se hace crecer un organoides de neandertal.
1.- Se modifican genéticamente células de piel de hombres modernos, se reprograman para transformarlas en células secas pluripotentes (tienen la capacidad de multiplicarse infinitamente y pueden especializarse en todo tipo de células, como por ejemplo neuronas.
2.- Se procede a la edición de un gen de desarrollo neuronal. Se comparan los genomas modernos y los neandertales, cuyos genes son ligeramente diferentes, y se reparan las diferencias haciendo un CRISPR-Cas 9. Una porción de ADN es reemplazada por la variante del neandertal.
3.- Se procede al cultivo de neuronas. Durante diferentes etapas de cultivo se añaden diversos productos empujando a las células a dividirse y ser más maduras. Pasan de célula seca neanderthalensis a células precursoras de un sistema nervioso central y, seguidamente, a neuronas de córtex. Al cabo de seis meses el tejido contiene 800.000.
4.- Construcción de una estructura en 3D. Las neuronas se desarrollan flotando en una biorreactor donde se unen espontáneamente y se organizan en esferas. En el interior de estos “blobs” migran para crear hasta seis capas de células, como las que tiene el córtex. El proceso precisa nueve meses.
5.- Formación de organoides. Cada “blob” mide 0,5 cm, su crecimiento se encuentra limitado por la ausencia de vasos sanguíneos que aportan la nutrición de las células. Estos organoides pueden mantenerse en vida varios años.
(Resumido de la revista Science et Avenir y de otras fuentes)