Cientistas desenvolvem pequenos cérebros para entender a evolução do órgão

Em um esforço para entender melhor como o cérebro, principal órgão e centro do sistema nervoso, evoluiu, os especialistas decidiram desenvolver em laboratório pequenos cérebros a partir de genes encontrados tanto em Neandertais quanto nos humanos modernos.

Recriar os pequenos cérebros não foi uma tarefa fácil. Embora os cientistas tenham ficado frente a frente com diversos crânios de Neandertais fossilizados, a falta de precisas evidências dificultaram bastante o trabalho.

Pequenos cérebros

Para Alysson Muotri, diretor do Programa de Células-Tronco da Universidade da Califórnia em San Diego (UCSD), o experimento, altamente inovador, além de ajudar os cientistas a entender melhor o que nos torna humanos, pode, de certa forma, responder uma pergunta bastante curiosa: por que nossos cérebros são tão diferentes de outras espécies, incluindo nossos próprios parentes extintos?

Para conquistar uma resposta plausível, os especialistas tiveram que ‘cultivar’ os pequenos cérebros – do tamanho de sementes de gergelim – em placas de Petri, com o auxílio de células-tronco humanas alteradas, para, em seguida, estabelecer uma comparação entre os cérebros humanos modernos com os cérebros dos neandertais.

Os pequenos cérebros foram cultivados em dois lotes. No primeiro lote, utilizou-se genes humanos e, no segundo, utilizou-se uma variante de um gene antigo que desempenha um papel no desenvolvimento do cérebro.

O gene em questão é chamado NOVA1 e tem uma variante humana moderna e arcaica, que ainda está presente em outros primatas vivos, como, por exemplo, os chimpanzés.

Revelações

Após acompanharem de perto as evoluções dos dois lotes de pequenos cérebros, os cientistas descobriram que os cérebros com a variante arcaica do gene NOVA1 cresceram com uma camada mais externa, e desigual, e amadureceram mais rápido, embora sejam menores do que seus equivalentes modernos.

“Assim que vimos a forma dos organoides [grupos de células cerebrais cultivadas], sabíamos que estávamos no caminho certo”, disse Muotri.

A equipe de pesquisa descobriu que a atividade cerebral dos pequenos cérebros neandertais era substancialmente mais caótica e produzia conjuntos de proteínas totalmente diferentes do que os cérebros humanos, fortalecendo, assim, a teoria de que os cérebros dos humanos modernos precisam de muito mais tempo para se desenvolver que os cérebros dos Neandertais.

Para Muotri, o fato é justificado pela presença da versão moderna da variante NOVA1. De acordo com o especialista, a variante pode – e deve – ser considerada como recurso evolutivo que desacelerou a maturação humana, para permitir que os cérebros adultos modernos se tornassem mais sofisticados, diferença que pode ser vista claramente entre humanos e outros primatas.

“Um bebê chimpanzé pode ser muito mais esperto que um recém-nascido humano”, disse Muotri. “Precisamos de tempo para cuidar de nossos bebês até que se tornem independentes. Não vemos isso em outras espécies. Acho que o que estamos vendo aqui é algo semelhante” revela Muotri.

As análises realizadas pelos pesquisadores também mostraram que há apenas 61 alterações genéticas que distinguiam os humanos modernos dos neandertais. “Eu esperava encontrar centenas ou milhares”, disse o especialista.

Curiosamente, o estudo mostrou outro fator extremamente significativo: 40% do genoma dos neandertais ainda pode ser encontrado em nossos genes hoje.