Spesso si presume che gli esseri umani moderni non siano più in evoluzione. Ma ora c’è un notevole accordo tra gli scienziati sul fatto che l’evoluzione sta ancora influenzando la nostra specie – e questo processo sta avvenendo “più rapidamente” che mai .
I ricercatori hanno scoperto 139 geni comuni tra i gruppi di primati ma altamente divergenti nella loro espressione nel cervello umano. Un team internazionale guidato da ricercatori dell’Università di Toronto ha scoperto oltre 100 geni comuni al cervello dei primati ma che hanno subito divergenze evolutive solo negli esseri umani – e che potrebbero essere la fonte della nostra capacità cognitiva unica. I ricercatori, guidati dal professore associato Jesse Gillis del Donnelly Center for Cellular and Biomolecular Research e del Dipartimento di Fisiologia della Facoltà di Medicina di Temerty della U of T, hanno scoperto che i geni sono espressi in modo diverso nel cervello degli esseri umani rispetto a quattro dei nostri parenti: scimpanzé, gorilla, macachi e uistitì. I risultati, pubblicati su Nature Ecology & Evolution , suggeriscono che una ridotta pressione selettiva, o la tolleranza alle mutazioni con perdita di funzione, potrebbe aver consentito ai geni di acquisire capacità cognitive di livello superiore. Lo studio fa parte dell’Human Cell Atlas, un’iniziativa globale per mappare tutte le cellule umane per comprendere meglio la salute e la malattia. “Questa ricerca contribuisce alla nostra comprensione delle differenze nel cervello tra gli esseri umani e gli altri primati a livello cellulare, ma ha anche prodotto un database che può essere utilizzato per caratterizzare ulteriormente le somiglianze e le differenze genetiche tra i primati”, ha affermato Gillis. Il team, che comprende ricercatori del Cold Spring Harbor Laboratory e dell’Allen Institute for Brain Science negli Stati Uniti, ha creato una mappa del cervello per ciascuna specie di primati basata sull’analisi di singole cellule, una tecnica relativamente nuova che consente un sequenziamento genetico più specifico rispetto ai metodi standard. . Hanno utilizzato un set di dati BRAIN Initiative Cell Census Network (BICCN) creato da campioni prelevati dal giro temporale medio del cervello. In totale, il team ha trovato 139 geni comuni tra i gruppi di primati ma altamente divergenti nella loro espressione nel cervello umano. Questi geni hanno mostrato una maggiore capacità di resistere alle mutazioni senza incidere sulla loro funzione, suggerendo che potrebbero essersi evoluti sotto una pressione selettiva più rilassata.
“I geni che si sono differenziati negli esseri umani devono essere tolleranti al cambiamento”, ha affermato Hamsini Suresh, primo autore dello studio e ricercatore associato presso il Donnelly Centre. “Ciò si manifesta come tolleranza alle mutazioni con perdita di funzione e sembra consentire un rapido cambiamento evolutivo nel cervello umano”. La nostra funzione cognitiva superiore potrebbe essere il risultato dell’evoluzione adattativa delle cellule cerebrali umane verso una moltitudine di mutazioni meno minacciose nel corso del tempo. Vale anche la pena notare che circa un quarto dei geni divergenti umani identificati nello studio sono associati a vari disturbi cerebrali. I geni divergenti identificati dai ricercatori si trovano in 57 tipi di cellule cerebrali, raggruppati in neuroni inibitori, neuroni eccitatori e non neuroni. Un quarto dei geni erano espressi in modo diverso solo nelle cellule neuronali, note anche come materia grigia, e la metà era espressa in modo diverso solo nelle cellule gliali, che sono la sostanza bianca. La materia grigia nel cervello è costituita da neuroni, mentre la materia bianca è costituita da altri tipi di cellule, comprese quelle responsabili del sistema vascolare e della funzione immunitaria. Questo studio fa parte dell’iniziativa BICCN per identificare e catalogare i diversi tipi di cellule nel cervello degli esseri umani e di altre specie. Nel 2021, il consorzio ha pubblicato sulla rivista Nature un censimento completo dei tipi di cellule nella corteccia motoria primaria di topo, scimmia e umano. L’iniziativa sta facendo luce sull’evoluzione del cervello studiando la neurotrasmissione e la comunicazione alla massima risoluzione.”Ci sono circa 570.000 cellule nell’atlante di una singola cellula dei primati del giro temporale medio”, ha detto Suresh. “La definizione di un catalogo di tipi cellulari condivisi in quest’area del cervello fornisce un quadro per esplorare la conservazione e la divergenza dell’architettura cellulare nell’evoluzione dei primati. Possiamo utilizzare le informazioni risultanti per studiare l’evoluzione e le malattie in modo più mirato”.
