Kinesiske videnskabsmænd har sat menneskelige hjernegener i aber - og ja, de kan være smartere

Ms. Tech; Evolution: Wikimedia commons

Menneskelig intelligens er en af ​​evolutionens mest konsekvente opfindelser. Det er resultatet af en sprint, der startede for millioner af år siden, og som førte til stadig større hjerner og nye evner. Til sidst stod mennesker oprejst, tog ploven op og skabte civilisation, mens vores primatfætre blev i træerne.

Nu rapporterer forskere i det sydlige Kina, at de har forsøgt at indsnævre den evolutionære kløft og skabe flere transgene makakaber med ekstra kopier af et menneskeligt gen, der mistænkes for at spille en rolle i at forme menneskelig intelligens.

Dette var det første forsøg på at forstå udviklingen af ​​menneskelig kognition ved hjælp af en transgen abemodel, siger Bing Su, genetikeren ved Kunming Institute of Zoology, der ledede indsatsen.

Ifølge deres resultater klarede de modificerede aber sig bedre på en hukommelsestest, der involverede farver og blokbilleder, og deres hjerner tog også længere tid at udvikle sig - som menneskebørns. Der var ingen forskel i hjernestørrelse.

Eksperimenterne, beskrevet den 27. marts i et Beijing-tidsskrift, National Science Review, og først rapporteret af kinesiske medier, forbliver langt fra at finde frem til hemmeligheder i det menneskelige sind eller føre til et oprør af hjernerige primater.

I stedet kaldte flere vestlige videnskabsmænd, herunder en, der samarbejdede om indsatsen, eksperimenterne hensynsløse og sagde, at de satte spørgsmålstegn ved etikken i genetisk modificerende primater, et område, hvor Kina har grebet en teknologisk kant.

Brugen af ​​transgene aber til at studere menneskelige gener forbundet med hjernens udvikling er en meget risikabel vej at tage, siger James Sikela, en genetiker, der udfører sammenlignende undersøgelser blandt primater ved University of Colorado. Han er bekymret for, at forsøget viser ignorering af dyrene og snart vil føre til mere ekstreme modifikationer. Det er et klassisk glidebaneproblem, som vi kan forvente vil gentage sig, efterhånden som denne type forskning forfølges, siger han.

Forskning med primater er stadig sværere i Europa og USA, men Kina har skyndt sig at anvende de nyeste højteknologiske DNA-værktøjer til dyrene. Landet var det første til at skabe aber ændret med genredigeringsværktøjet CRISPR, og i januar meddelte et kinesisk institut, at det havde produceret et halvt dusin kloner af en abe med en alvorlig psykisk forstyrrelse .

Det er bekymrende, at marken dampruller frem på denne måde, siger Sikela.

Evolution historie

Su, en forsker ved Kunming Institute of Zoology, har specialiseret sig i at søge efter tegn på darwinistisk selektion - det vil sige gener, der har spredt sig, fordi de har succes. Hans søgen har spændt over emner som Himalaya-yaks tilpasning til høj højde og udviklingen af ​​menneskelig hudfarve som reaktion på kolde vintre.

Den største gåde af alle er dog intelligens. Hvad vi ved er, at vores menneskelignende forfædres hjerner hurtigt voksede i størrelse og kraft. For at finde generne, der forårsagede ændringen, har forskere søgt efter forskelle mellem mennesker og chimpanser, hvis gener er omkring 98 % ens vores. Målet, siger Sikela, var at lokalisere juvelerne i vores genom – det vil sige det DNA, der gør os til enestående mennesker.

For eksempel kaldes et populært kandidatgen FOXP2 -sproggenet i presserapporter - blev berømt for sit potentielle link til menneskelig tale. (En britisk familie, hvis medlemmer arvede en unormal version, havde problemer med at tale.) Forskere fra Tokyo til Berlin muterede snart genet i mus og lyttede med ultralydsmikrofoner for at se, om deres knirken ændrede sig.

Su var fascineret af et andet gen: MCPH1 eller mikrocephalin. Ikke kun var genets sekvens forskellig mellem mennesker og aber, men babyer med skader på mikrocephalin bliver født med små hoveder, hvilket giver et link til hjernestørrelse. Sammen med sine elever brugte Su engang skydelære og hovednøgler til at måle hovederne på 867 kinesiske mænd og kvinder for at se, om resultaterne kunne forklares med forskelle i genet.

I 2010 så Su dog en chance for at udføre et potentielt mere endegyldigt eksperiment - at tilføje det menneskelige mikrocephalin-gen til en abe. Kina var på det tidspunkt begyndt at parre sine betydelige avlsfaciliteter for aber (landet eksporterer mere end 30.000 om året) med de nyeste genetiske værktøjer, en indsats der har gjort det til et mekka for udenlandske forskere, der har brug for aber at eksperimentere med.

For at skabe dyrene udsatte Su og samarbejdspartnere ved Yunnan Key Laboratory of Primate Biomedical Research abeembryoner for en virus, der bærer den menneskelige version af mikrocephalin. De genererede 11 aber, hvoraf fem overlevede for at deltage i et batteri af hjernemålinger. Disse aber har hver mellem to og ni kopier af det menneskelige gen i deres kroppe.

Sus aber rejser nogle usædvanlige spørgsmål om dyrs rettigheder. I 2010 skrev Sikela og tre kolleger et papir kaldet Etikken i at bruge transgene ikke-menneskelige primater til at studere, hvad der gør os til mennesker , hvor de konkluderede, at menneskelige hjernegener aldrig bør tilføjes til aber, såsom chimpanser, fordi de minder for meget om os.

Du går bare til Apernes Planet med det samme i den populære fantasi, siger Jacqueline Glover, en bioetiker fra University of Colorado, som var en af ​​forfatterne. At menneskeliggøre dem er at forårsage skade. Hvor ville de bo, og hvad ville de gøre? Skab ikke et væsen, der ikke kan have et meningsfuldt liv i nogen sammenhæng.

Forfatterne konkluderede dog, at det kunne være acceptabelt at foretage sådanne ændringer på aber.

I en e-mail siger Su, at han er enig i, at aber er så tæt på mennesker, at deres hjerner ikke bør ændres. Men aber og mennesker delte sidst en forfader for 25 millioner år siden. For Su, det afhjælper de etiske bekymringer. Selvom deres genom er tæt på vores, er der også titusinder af forskelle, siger han. Han tror ikke, aberne bliver til andet end aber. Umuligt ved kun at introducere nogle få menneskelige gener, siger han.

Smart abe?

At dømme efter deres eksperimenter forventede det kinesiske hold, at deres transgene aber kunne ende med øget intelligens og hjernestørrelse. Det er grunden til, at de satte væsnerne inde i MR-maskiner for at måle deres hvide stof og gav dem computeriserede hukommelsestest. Ifølge deres rapport havde de transgene aber ikke større hjerner, men de klarede sig bedre på en korttidshukommelsesquiz, en konstatering, som holdet anser for bemærkelsesværdig.

Flere videnskabsmænd mener, at det kinesiske eksperiment ikke gav meget ny information. En af dem er Martin Styner, en computerforsker fra University of North Carolina og specialist i MRI, som er opført blandt medforfatterne til den kinesiske rapport. Styner siger, at hans rolle var begrænset til at træne kinesiske studerende til at udtrække hjernevolumendata fra MR-billeder, og at han overvejede at fjerne sit navn fra avisen, som han siger ikke var i stand til at finde en udgiver i Vesten.

Der er en masse aspekter af denne undersøgelse, som man ikke kunne lave i USA, siger Styner. Det rejste spørgsmål om typen af ​​forskning, og om dyrene blev passet ordentligt.

Efter det, han har set, siger Styner, at han ikke ser frem til mere evolutionsforskning på transgene aber. Jeg synes ikke, det er en god retning, siger han. Nu har vi skabt dette dyr, som er anderledes, end det formodes at være. Når vi laver eksperimenter, skal vi have en god forståelse af, hvad vi forsøger at lære, for at hjælpe samfundet, og det er ikke tilfældet her. Et problem er, at genetisk modificerede aber er dyre at skabe og passe. Med kun fem modificerede aber er det svært at nå faste konklusioner om, hvorvidt de virkelig adskiller sig fra normale aber med hensyn til hjernestørrelse eller hukommelsesevner. De forsøger at forstå hjernens udvikling. Og jeg tror ikke, de når dertil, siger Styner.

I en e-mail indvilligede Su i, at det lille antal dyr var en begrænsning. Han siger dog, at han har en løsning. Han laver flere af aberne og tester også nye hjerneudviklingsgener. En han har øje på er SRGAP2C , en DNA-variant, der opstod for omkring to millioner år siden, lige da Australopithecus afstod den afrikanske savanne til tidlige mennesker. Det gen er blevet døbt menneskeheden skifte og manglende genetisk link for dets sandsynlige rolle i fremkomsten af ​​menneskelig intelligens.

Su siger, at han har føjet det til aber, men at det er for tidligt at sige, hvad resultaterne er.

skjule