Lo scimpanzé è il nostro parente vivente più prossimo in termini evolutivi e la ricerca suggerisce che la nostra parentela deriva da un antenato comune. Circa cinque o sei milioni di anni fa, i nostri percorsi evolutivi si sono separati, portando allo scimpanzé di oggi e all’Homo Sapiens, l’umanità nel 21° secolo.
In un nuovo studio, i ricercatori sulle cellule staminali di Lund hanno esaminato cosa c’è nel nostro DNA che rende il cervello umano e quello degli scimpanzé diversi, e hanno trovato delle risposte.
“Invece di studiare esseri umani e scimpanzé viventi, abbiamo utilizzato cellule staminali coltivate in laboratorio. Le cellule staminali sono state riprogrammate dalle cellule della pelle dai nostri partner in Germania, Stati Uniti e Giappone. Quindi abbiamo esaminato le cellule staminali che avevamo sviluppato in cellule cerebrali”. Spiega Johan Jakobsson, professore di neuroscienze all’Università di Lund, che ha guidato lo studio.
Usando le cellule staminali, i ricercatori hanno specificamente coltivato cellule cerebrali da umani e scimpanzé e hanno confrontato i due tipi di cellule. I ricercatori hanno poi scoperto che gli esseri umani e gli scimpanzé usano una parte del loro DNA in modi diversi, il che sembra svolgere un ruolo considerevole nello sviluppo del nostro cervello.
“La parte del nostro DNA identificata come diversa era inaspettata. Era una cosiddetta variante strutturale del DNA che in precedenza era chiamata “DNA spazzatura“, una lunga stringa ripetitiva di DNA che è stata a lungo ritenuta priva di funzione. In precedenza, i ricercatori hanno cercato risposte nella parte del DNA in cui si trovano i geni che producono proteine, che costituisce solo circa il due percento del nostro intero DNA, ed hanno esaminato le proteine stesse per trovare esempi di differenze”.
Le nuove scoperte indicano quindi che le differenze sembrano risiedere al di fuori dei geni codificanti di proteine in quello che è stato etichettato come “DNA spazzatura“, che si pensava non avesse alcuna funzione e che invece costituisce la maggior parte del nostro DNA.
“Questo suggerisce che le basi per l’evoluzione del cervello umano sono meccanismi genetici che sono probabilmente molto più complessi di quanto si pensasse in precedenza, poiché si supponeva che la risposta fosse in quel due percento del DNA genetico. I nostri risultati indicano che ciò che è stato significativo per lo sviluppo del cervello è invece nascosto nel trascurato 98 percento, che sembra essere importante per lo studio. Questa è una scoperta sorprendente”.
La tecnica delle cellule staminali utilizzata dai ricercatori di Lund è rivoluzionaria e ha permesso questo tipo di ricerca. La tecnica è stata riconosciuta dal Premio Nobel 2012 in Fisiologia o Medicina. È stato il ricercatore giapponese Shinya Yamanaka a scoprire che le cellule specializzate possono essere riprogrammate e sviluppate in tutti i tipi di tessuto corporeo. E nel caso dei ricercatori di Lund, nelle cellule cerebrali. Senza questa tecnica, non sarebbe stato possibile studiare le differenze tra umani e scimpanzé utilizzando metodi eticamente difendibili.
Perché i ricercatori hanno voluto indagare sulla differenza tra umani e scimpanzé?
“Credo che il cervello sia la chiave per capire cosa rende umani gli esseri umani. Com’è possibile che gli esseri umani possano usare il cervello in modo tale da poter costruire società, educare i propri figli e sviluppare tecnologie avanzate? È affascinante!”
Johan Jakobsson ritiene che in futuro le nuove scoperte potrebbero anche contribuire a fornire risposte su base genetica alle domande sui disturbi psichiatrici, come la schizofrenia, un disturbo che sembra essere unico per gli esseri umani.
“Ma c’è ancora molta strada da fare prima di raggiungere quel punto, poiché invece di condurre ulteriori ricerche sul due percento del DNA codificato, potremmo ora essere costretti ad approfondire tutto il 100 percento, un compito notevolmente più complicato per la ricerca”. Conclude Jakobsson.
