Обезьянам пересадили человеческий ген. Их мозг изменился и стал походить на наш

После пересадки мозг приматов изменился.

Человеческий ген, внедренный зародышам небольших обезьян – обыкновенных игрунок, увеличил размер их мозга и усилил функцию нейронов. Об этом сенсационном открытии сообщила группа японских и немецких ученых во главе с профессором Михаэлем Хейде из Института молекулярной клеточной биологии и генетики им. Макса Планка.

Человеческий ген был введен зародышам семи обезьян, и эти генно-инженерные организмы показали признаки расширения мозга. Кроме того, в мозгу обезьяны образовывались морщинистые бороздки, подобные тем, что мы видим в мозге человека, а количество нейронов в неокортексе резко увеличивалось.

Мозг игрунок намного меньше и более гладкий, чем мозг человека. В процессе эволюции неокортекс нашего мозга «свернулся», образуя морщинистое тело, что позволило увеличить площадь поверхности неокортекса в ограниченном пространстве человеческого черепа.

В эксперименте с обезьянами ученые использовали ген ARHGAP11B, который встречается у людей, но никогда не был обнаружен у других приматов и млекопитающих. По словам исследователей, этот ген контролирует сознательное мышление, рассуждение и язык, а после внедрения в мозг обезьяны он вызвал рост большего количества стволовых клеток, что привело к увеличению мозга.

Изображение полушария мозга плода игрунки, выращенного с человеческим геном ARHGAP11B. Ядра клеток показаны белым цветом. Левая стрелка указывает на борозду (углубление или бороздку в коре головного мозга), а правая стрелка указывает на извилину (гребневидное возвышение).

Обычный мозг игрунки и мозг трансгенной обезьяны с геном ARHGAP11B

Авторы работы уточняют, что первыми, кто проводил эксперименты с трансгенными приматами, были ученые из Центра исследований мозга RIKEN. Им удалось произвести трансгенных животных с передачей по зародышевой линии (GT). GT — это метод, при котором эмбриональные стволовые клетки вносят вклад в репродуктивные клетки млекопитающих (половые клетки) и генетически передаются его потомству.

Однако в этом проекте не использовался GT, поскольку трансгенным плодам обезьян так и не было суждено родиться. Все плоды были извлечены из матки матери с помощью кесарева сечений на 102-й день беременности.

ARHGAP11B возник в результате частичной дупликации гена ARHGAP11A примерно пять миллионов лет назад вдоль эволюционной линии, ведущей к неандертальцам, денисовцам и современным людям.

Проведенные в 2015 году тесты на эмбрионах мышей показали, что этот ген может иметь огромное влияние на развитие мозга. У эмбрионов, которым вводили этот ген, увеличивались области мозга, а у некоторых образовалась морщинистая поверхность, характерная для человеческого мозга.

Концепция работы с человеческими генами долгое время оставалась предметом научной фантастики. Однако сегодня ученые быстро преодолевают технологические барьеры и совершают прорывы в лечении различных болезней. Те же технологии используются на животных и могут применяться для защиты исчезающих видов. Около года назад китайские ученые уже пересаживали человеческие гены обезьянам, но тогда размер мозга животных не изменился.

Некоторые исследователи полагают, что редактирование генома в конечном итоге вернет вымершие виды животных путем смешивания генов, собранных из ДНК вымерших видов, с существующими.