Около трех лет назад ученые ввели человеческий ген ARHGAP11B в плод обезьяны. Этот ген вызвал увеличение размеров мозга обезьян, в том числе и складчатость, аналогичную человеческому мозгу. Это исследование ставит серьезные этические вопросы в области генной инженерии.В эксперименте, который может предвещать реальную ситуацию "Планеты обезьян", ученые внедрили человеческие гены в зародыш обезьяны, чтобы значительно увеличить размер мозга примата. И это сработало.Исследователи из Института молекулярной клеточной биологии и генетики Макса Планка в Германии и Центрального института экспериментальных животных в Японии внедрили специфически человеческий ген ARHGAP11B в зародыш обыкновенной мартышки, что привело к увеличению неокортекса ее мозга. О своих результатах ученые сообщили в журнале Science.Ученые называют эти гибриды человека и обезьяны "трансгенными нечеловеческими приматами", чего может быть достаточно, чтобы забить тревогу любому вершителю судеб. Это, безусловно, поднимает множество этических вопросов при проведении экспериментов на приматах, не говоря уже о внедрении человеческих генов в других животных.По этой причине исследователи ограничили свое исследование плодами обезьян, которые были извлечены путем кесарева сечения после 100 дней роста. Позволить эксперименту выйти за пределы эмбриональной фазы и дать возможность родиться обезьянам, несущим человеческий ген, было бы безответственно и неэтично, сказал в пресс-релизе соавтор исследования Виланд Хуттнер.
Исследования на животных человекообразных обезьян уже давно запрещены в Европе по этическим соображениям. Альтернативой использованию животных в исследованиях является использование так называемых органоидов - объемных клеточных структур, которые могут быть созданы в лаборатории и имеют размер всего несколько миллиметров.Эти органоиды могут быть созданы с использованием плюрипотентных стволовых клеток, которые впоследствии развиваются в определенные типы клеток, например, нервные клетки. Исследовательская группа смогла создать органоиды мозга шимпанзе и человека, используя этот метод."Эти органоиды мозга позволили нам изучить главный вопрос, касающийся ARHGAP11B", - говорит Виланд Хуттнер из Института молекулярной клеточной биологии и генетики Макса Планка, один из трех ведущих авторов исследования."В предыдущем исследовании мы смогли показать, что ARHGAP11B может увеличивать мозг приматов. Однако ранее было неясно, играет ли ARHGAP11B главную или второстепенную роль в эволюционном увеличении неокортекса человека", - говорит Виланд Хуттнер.Чтобы прояснить этот вопрос, ген ARGHAP11B был впервые введен в органоидные структуры мозга шимпанзе, похожие на желудочки. Приведет ли ген ARGHAP11B к пролиферации стволовых клеток мозга шимпанзе, которая необходима для увеличения размеров неокортекса?"Наше исследование показывает, что ген в органоидах шимпанзе вызывает увеличение соответствующих стволовых клеток мозга и увеличение количества нейронов, которые играют решающую роль в экстраординарных умственных способностях человека", - сказал Михаэль Хайде, ведущий автор исследования, руководитель младшей исследовательской группы "Развитие и эволюция мозга" в Немецком центре приматов и сотрудник MPI-CBG.Когда ген ARGHAP11B выбивался в органоидах человеческого мозга или функция белка ARHGAP11B подавлялась, количество этих стволовых клеток мозга уменьшалось до уровня шимпанзе."Таким образом, нам удалось показать, что ARHGAP11B играет важнейшую роль в развитии неокортекса в ходе эволюции человека", - говорит Михаэль Хайде. Джулия Ладевиг из HITBR, третий из ведущих авторов, добавляет: "Учитывая эту важную роль ARHGAP11B, можно предположить, что некоторые пороки развития неокортекса могут быть вызваны мутациями в этом гене".