schimpansen är vår närmaste levande släkting i evolutionära termer och forskning tyder på att vårt släktskap härrör från en gemensam förfader. För ungefär fem till sex miljoner år sedan separerade våra evolutionära vägar, vilket ledde till dagens schimpans och Homo Sapiens, mänskligheten i det 21: a århundradet.
i en ny studie undersökte stamcellsforskare vid Lund vad det är i vårt DNA som gör mänskliga och schimpanshjärnor annorlunda-och de har hittat svar.
” i stället för att studera levande människor och schimpanser använde vi stamceller odlade i ett laboratorium. Stamcellerna omprogrammerades från hudceller av våra partners i Tyskland, USA och Japan. Sedan undersökte vi stamcellerna som vi hade utvecklat till hjärnceller”, förklarar Johan Jakobsson, professor i neurovetenskap vid Lunds universitet, som ledde studien.
med hjälp av stamcellerna växte forskarna specifikt hjärnceller från människor och schimpanser och jämförde de två celltyperna. Forskarna fann sedan att människor och schimpanser använder en del av sitt DNA på olika sätt, vilket verkar spela en betydande roll i utvecklingen av våra hjärnor.
” den del av vårt DNA som identifierades som annorlunda var oväntat. Det var en så kallad strukturell variant av DNA som tidigare kallades” skräp-DNA”, en lång repetitiv DNA-sträng som länge har ansetts ha ingen funktion. Tidigare har forskare letat efter svar i den del av DNA där de proteinproducerande generna är – som bara utgör cirka två procent av hela vårt DNA-och undersökt proteinerna själva för att hitta exempel på skillnader.”
de nya fynden indikerar således att skillnaderna verkar ligga utanför de proteinkodande generna i vad som har märkts som ”skräp-DNA”, som ansågs inte ha någon funktion och som utgör majoriteten av vårt DNA.
”detta tyder på att grunden för den mänskliga hjärnans utveckling är genetiska mekanismer som förmodligen är mycket mer komplexa än tidigare trott, eftersom det var tänkt att svaret var i de två procenten av det genetiska DNA. Våra resultat tyder på att det som har varit betydelsefullt för hjärnans utveckling istället kanske är dolt i de förbisedda 98 procenten, vilket verkar vara viktigt. Detta är ett överraskande resultat.”
stamcellstekniken som används av forskarna i Lund är revolutionerande och har möjliggjort denna typ av forskning. Tekniken erkändes av Nobelpriset i fysiologi eller medicin 2012. Det var den japanska forskaren Shinya Yamanaka som upptäckte att specialiserade celler kan omprogrammeras och utvecklas till alla typer av kroppsvävnad. Och i Lundaforskarnas fall, in i hjärnceller. Utan denna teknik hade det inte varit möjligt att studera skillnaderna mellan människor och schimpanser med hjälp av etiskt försvarbara metoder.
Varför ville forskarna undersöka skillnaden mellan människor och schimpanser?
” jag tror att hjärnan är nyckeln till att förstå vad det är som gör människor mänskliga. Hur kom det sig att människor kan använda sin hjärna på ett sådant sätt att de kan bygga samhällen, utbilda sina barn och utveckla avancerad teknik? Det är fascinerande!”
Johan Jakobsson tror att de nya fynden i framtiden också kan bidra till genetiskt baserade svar på frågor om psykiatriska störningar, såsom schizofreni, en sjukdom som verkar vara unik för människor.
” men det är en lång väg att gå innan vi når den punkten, eftersom vi i stället för att utföra ytterligare forskning om de två procenten av kodat DNA, nu kan tvingas gräva djupare i alla 100 procent – en betydligt mer komplicerad uppgift för forskning,” avslutar han.