Dos de los autores de esta investigación son el Dr. Svante Pääbo, pionero en el estudio y secuenciación de los genomas ancestrales humanos, en particular, del neandertal, y el Dr. Wieland Huttner, pionero en el estudio del desarrollo del cerebro embrionario y sus aspectos únicos en el ser humano. Ambos científicos son famosos en todo el mundo en sus respectivos campos. En este estudio trabajaron juntos para identificar las diferencias en el desarrollo del cerebro entre los humanos modernos y los neandertales, para entender qué características pueden haber dado una ventaja a los humanos modernos y su éxito evolutivo. Una de las características típicamente diferentes entre nuestro cerebro y el de los neandertales es el lóbulo frontal, importante para las funciones cognitivas superiores, que está muy agrandado en los humanos modernos.

La comparación entre los genomas de los neandertales y los humanos modernos ha demostrado que hay muy pocas diferencias en su secuencia, que afectan a un pequeño número de genes y proteínas. Pocas de estas proteínas presentan un único cambio en su secuencia de aminoácidos (los bloques de construcción de las proteínas) y, sin embargo, estos pueden modificar las propiedades de dichas proteínas y, por tanto, su función. Una de estas proteínas es la llamada TKTL1, abundante en la corteza cerebral humana embrionaria, especialmente, en el lóbulo frontal. En este estudio, los investigadores estudian el efecto de esta única sustitución de aminoácidos en el desarrollo de la corteza cerebral para intentar comprender las diferencias en el desarrollo embrionario del cerebro entre los neandertales y los humanos modernos.

Para estudiar el efecto de esta diferencia en el desarrollo de la corteza cerebral embrionaria, los autores sobreexpresaron la TKTL1 moderna o la antigua en embriones de ratón (con una corteza pequeña y lisa) y de hurón (con una corteza grande y plegada). Comprobaron que, en ambos casos, la TKTL1 moderna, pero no la antigua, aumentaba la abundancia de células bRG, un tipo muy especial de célula progenitora cortical con gran capacidad para producir neuronas corticales. El aumento del número de bRG se tradujo, además, en un mayor número de neuronas corticales de un determinado tipo, las que se encuentran en la parte más superficial del córtex y que suelen ser más abundantes en humanos y primates, en comparación con otros mamíferos. En el hurón, estos cambios modificaron aún más el tamaño y el patrón de los pliegues corticales. Los autores también realizaron experimentos complementarios, eliminando la TKTL1 nativa de las células progenitoras corticales humanas, o expresando la versión neandertal, y en ambos casos esto tuvo el efecto opuesto en la abundancia de bRG y la neurogénesis, como se predijo. Por último, los autores estudiaron el mecanismo de acción de TKTL1. Se sabe que esta proteína es importante en la vía metabólica para la síntesis de ácidos grasos, por lo que los autores bloquearon directamente tres de los pasos de esta vía (uno antes de la acción de TKTL1, y dos después de su acción), mientras que dejaron la TKTL1 nativa sin manipular. El resultado fue, de nuevo, una reducción de bRG específicamente, mientras que otros tipos de células progenitoras no se vieron afectadas.

La relevancia de estos hallazgos es que demuestran la importancia crítica de este único cambio de aminoácidos entre los neandertales y los humanos modernos en el desarrollo embrionario de su corteza cerebral, lo que condujo a una proliferación de células progenitoras y neurogénesis mucho mayor en los humanos modernos. El hecho de que TKTL1 esté implicada en la vía de síntesis de los ácidos grasos, muestra la importancia clave potencial del metabolismo de los lípidos y su composición en el desarrollo del cerebro, una vía de investigación completamente nueva e inexplorada. Dado que TKTL1 se expresa en mayor medida en el lóbulo frontal de los humanos modernos, los resultados de este estudio sugieren, además, que este pequeño cambio genético puede haber sido clave en la expansión característica del lóbulo frontal en los humanos modernos en comparación con los humanos antiguos y otros primates no humanos, adquiriendo su forma típica moderna. Aunque algunos resultados de este estudio sugieren que la expresión de TKTL1 puede influir en la cantidad y el patrón de plegado de la corteza, que es fundamental en el rendimiento cognitivo, para llegar a esta conclusión es necesario realizar un trabajo más preciso, en el hurón y, posiblemente, en modelos de primates. El modo en que TKTL1 y el metabolismo de los ácidos grasos condicionan realmente el linaje y la amplificación de las células progenitoras sigue siendo una cuestión muy intrigante y fundamental que deberá resolverse en futuros estudios.

Esta investigación es un paso importante en nuestra comprensión sobre qué diferencias pueden habernos conferido alguna ventaja respecto a los neandertales, intelectual o de otro tipo, mostrando, además, que pequeños cambios a nivel genómico pueden tener grandes consecuencias.

Se llega a conclusiones demasiado generales considerando que estamos hablando de un único gen. No lo encuentro revelador. Los autores mencionan solo que neandertales y humanos modernos comparten un tamaño cerebral parecido, obviando toda la literatura que sugiere también diferencias en la organización cerebral. Me parece un fallo bastante importante. Sin considerarse que, también a nivel de comportamiento, hay una muy amplia literatura que analiza y revela las diferencias cognitivas entre las dos especies. De todo este debate (y estas evidencias) no hay traza en este artículo, que parece bastante descolgado de la evolución humana.

El cerebro es un órgano increíblemente complejo y el proceso cognitivo lo es mucho más, porque abarca además factores ambientales de todo tipo. Me parece muy reduccionista llegar a conclusiones tan importantes solamente a raíz de un único gen y de un experimento de cultivo o expresión celular.