Un virus antiguo apagó un gen cerebral en los chimpancés, según un estudio
Un virus que infectó a los chimpancés hace unos 4 millones de años dejó un fragmento de ADN que apaga un gen activo en el cerebro humano en desarrollo, informan investigadores de la Universidad de Lund, en Suecia, en Science Advances. El hallazgo apunta a una forma concreta en que una infección viral pudo empujar a los cerebros de chimpancés y humanos hacia trayectorias de desarrollo distintas.
Humanos y chimpancés se separaron de un ancestro común hace entre 5 y 6 millones de años, y solo alrededor del 1,2 por ciento de nuestro ADN es diferente. Sin embargo, el cerebro humano es unas tres veces más grande, y los científicos llevan tiempo preguntándose cómo un conjunto tan parecido de genes que producen proteínas da lugar a cerebros tan distintos.
Un virus presente en los simios, pero no en los humanos
«Sabíamos que los virus antiguos pueden dejar ADN en el genoma, y esos restos pueden afectar a los genes cercanos», dijo la autora principal, Patricia Gerdes, neurogenetista molecular de la Universidad de Lund. El equipo se centró en PTERV1, siglas de retrovirus endógeno 1 de Pan troglodytes. Este retrovirus se encuentra en los chimpancés y otros simios africanos, pero no en los humanos.
No está claro por qué los humanos nunca portaron PTERV1 cuando tantos simios emparentados sí lo hicieron. Una teoría sostiene que una proteína antiviral llamada TRIM5α protegió a nuestros ancestros. Otra, que los ancestros de chimpancés y humanos vivían en lugares distintos cuando se propagó la infección. El nuevo estudio no intenta resolver esa cuestión.
El gen que se quedó en silencio
El virus insertó en el genoma del chimpancé secuencias de ADN que siguen activas hoy. Una de ellas se encuentra en LINC00662, un tramo de ADN que se copia en una molécula que proporciona instrucciones para construir una proteína concreta. Ambas especies lo tienen. Los investigadores comprobaron que en los humanos está activo durante el desarrollo temprano del cerebro, y sus experimentos sugieren que ayuda a las células cerebrales a madurar y a desarrollar prolongaciones.
En los chimpancés, la inserción viral apaga LINC00662.
Lo que mostraron los experimentos con organoides
Para comprobar qué hace el gen, el equipo utilizó organoides cerebrales humanos, pequeños grupos de células cultivados en el laboratorio como modelo del cerebro en desarrollo. Cuando LINC00662 se apagó, las neuronas y sus prolongaciones, las dendritas y los axones que transmiten señales entre las células, no maduraron ni crecieron tan profusamente como con el gen intacto.
Los investigadores también trabajaron en sentido contrario. En células madre de chimpancé, eliminar la inserción viral restableció la actividad de LINC00662, lo que demuestra que la inserción contribuye a silenciar el gen.
Lo que el resultado no demuestra
Gerdes fue cuidadosa con los límites. «Todavía no conocemos todas las funciones de LINC00662 en el cuerpo humano, ni qué significa la pérdida de su actividad para los chimpancés en su conjunto», afirmó. Si los humanos hubieran portado la misma inserción, el gen probablemente se habría apagado y el desarrollo de las células cerebrales habría cambiado, explicó, «pero no podemos predecir que eso produjera una forma, una capacidad o un comportamiento cerebral concretos», porque el efecto podría depender del ADN circundante y de otros genes.
Restaurar el gen en células de chimpancé tampoco demuestra que el desarrollo cerebral se transformaría. «Las diferencias cerebrales surgen de muchas influencias genéticas y del desarrollo», dijo Gerdes, y eliminar la inserción en un cerebro adulto no desharía el desarrollo previo del cerebro.
El estudio se suma a las pruebas de que las inserciones retrovirales contribuyeron a las diferencias entre humanos y chimpancés. Para más cobertura de investigaciones, consulte nuestra sección de ciencia.