El genoma codificante humano es idéntico en un 98-99% al de los chimpancés y al de los gorilas. Sin embargo, los genes idénticos no necesariamente se utilizan de la misma manera, como resulta obvio viendo las diferencias entre el ser humano y esos simios. Un nuevo estudio reafirma aún más esta idea de que tales diferencias abismales en los resultados del desarrollo surgen de diferencias minúsculas al inicio del mismo.
En el cerebro, el neocórtex es la región responsable de las funciones cognitivas superiores, tales como el pensamiento abstracto, la planificación a largo plazo y el habla. El neocórtex humano es mucho más voluminoso que el de los grandes simios. Aunque ciertos genes específicos de los seres humanos se han relacionado con un cerebro de mayor tamaño, estos, por sí solos, no explican la enorme expansión evolutiva del neocórtex humano.
En una investigación reciente, se ha comparado el crecimiento del cerebro humano con el de los cerebros de chimpancé y gorila.
Dado que por razones éticas y legales no es posible examinar de un modo tan íntimo cerebros de individuos vivos, en esta investigación se recurrió a los organoides de cerebro.
Los organoides son versiones simplificadas de órganos que se obtienen a partir del desarrollo inducido de conjuntos de células.
El estudio lo ha realizado un equipo encabezado por Theresa M. Schütze, del Centro de Terapias Regenerativas en la Universidad Técnica de Dresde en Alemania.
El crecimiento de los organoides usados en este estudio resultó muy similar al de cerebros enteros en fase de desarrollo, y más concretamente al del neocórtex. Los investigadores cultivaron los organoides de cerebro a partir de células madre humanas, de chimpancé y de gorila y compararon las primeras etapas del desarrollo cerebral entre las especies. Encontraron claras diferencias en cómo las tres especies utilizan sus genes compartidos, aunque por lo demás hay menos diferencias entre especies de lo que podría pensarse.
Teniendo en cuenta que el genoma codificante humano es idéntico en un 98-99% al del chimpancé y al del gorila pero que unos mismos genes no tienen por qué usarse de la misma manera, el equipo analizó la actividad genética en las células madre neurales dentro de organoides cerebrales en desarrollo y descubrió que muchos “interruptores genéticos”, que son los mismos en los tres casos, funcionan de manera claramente distinta en los seres humanos.
Estos interruptores genéticos son secuencias cortas de ADN que controlan el nivel de actividad de un gen. Podrían compararse con reguladores de intensidad que aumentan o disminuyen la actividad de los genes. El equipo identificó cerca de 600 interruptores que presentan una mayor actividad en las células madre neurales humanas que en las de los chimpancés y los gorilas.
Muchos de estos interruptores regulan genes que intervienen en la configuración de la célula, facilitando, en particular, el desarrollo de prolongaciones largas y ramificadas. Cuando los investigadores desactivaron dos de estos genes en organoides humanos, las células mostraron menos ramificaciones y, en uno de los casos, dieron lugar a una menor cantidad de neuronas. Este hallazgo concuerda con investigaciones previas que sugieren que las células madre con más ramificaciones captan más señales de su entorno, se dividen con mayor frecuencia y generan más neuronas, lo que, a su vez, deriva en un cerebro de mayor tamaño.
“No es tanto la presencia de genes distintos lo que hace especial al cerebro humano. Como sugieren nuestros genomas, prácticamente idénticos, los humanos utilizamos en gran medida el mismo conjunto de componentes que los grandes simios; la diferencia radica, esencialmente, en una configuración distinta”, afirma Mareike Albert, del Centro de Terapias Regenerativas en la Universidad Técnica de Dresde y miembro del equipo de investigación.
El estudio se titula “Human-specific morphoregulatory signatures in basal radial glia characterise neocortex evolution”. Y se ha publicado en la revista académica Nature Communications
