Deze muizen krijgen een absurd groot brein dankzij menselijk DNA

Hyper-intelligente labmuizen komen vaak voor in science fiction verhalen. Zie bijvoorbeeld Flowers for Algernon of de tv-serie Pinky and the Brain. Vorige week kwam deze fictie iets dichter bij de realiteit: wetenschappers hebben namelijk het brein van muizen een boost weten te gegeven met gebruik van menselijk DNA.

Onderzoekers van Duke University isoleerden een genetische-sequentie van het menselijk brein en produceerden daarmee een muis met een ongekend grote hersenen. De resultaten werden vrijdag in Current Biology gepubliceerd.

"Velen hebben dit eerder geprobeerd te bereiken maar zijn gefaald," zei co-auteur Gregory Wray in een statement. "Er zijn meer onderzoekers die de omvang van de hersenen op deze manier hebben geprobeerd te beïnvloeden, maar het lukte tot nu toe nog niemand."

Het team van onderzoekers ontrafelde de sequentie door het menselijke genoom te vergelijken met dat van chimpansees. Vervolgens spitsten ze zich verder toe op de sequenties die significant anders waren voor de verschillende soorten. Hierbij vonden ze 106 "enhancers," stukjes DNA die de activiteit van aangrenzende genen controleren.

Vanaf dat punt kon het team de enhancer identificeren waarvan de sequenties het dichtst bij de proteïne zaten. Op deze manier zochten ze naar de proteïne die betrokken is bij het ontwikkelen van hersenmaterie. Om te beginnen zetten ze de de HARE5 sequentie op nul, en vervolgens implanteerden ze zowel de menselijke- als de chimpanseeversie van de streng in de embryo van de muis.

Ondanks het feit dat de HARE5 sequentie van de twee primaten maar met 16 letters verschilt, zijn er totaal verschillende resultaten gevonden. De muizenembryos met de menselijke enhancer groeiden een brein dat 12 procent groter was dan de muis met de chimpansee enhancer. In een vlaag van artistieke genialiteit bouwde het team ook een zogenaamd "reporter" gen dat het brein blauw moest laten kleuren. Het resultaat: een heerlijk creepy wezentje met een blauwe hersenmassa.

Het onderzoek van Duke heeft duidelijke implicaties voor het begrip van de menselijke cognitie. Maar dat niet alleen; het is ook een ontdekking voor de relatie van de menselijke- tot de dierlijke cognitie. Ook kunnen de bevindingen een grote impact hebben op het behandelen van neurologische ziekten. Chimpansees krijgen bijvoorbeeld geen alzheimer, als we deze genetische modificatie ontdekken dan kunnen we de ziekte uiteindelijk ook beter behandelen bij mensen.

"Ik denk dat we nog maar aan het begin staan van de mogelijkheden, we kunnen veel bereiken met deze vorm van onderzoeken," zei co-auteur Debra Silver. "We hebben aantal aantrekkelijke bevindingen gedaan die ons de uniciteit van het menselijk brein beter doen begrijpen."