Naukowcy zmienili zachowanie chomików. Wykorzystali technikę CRISPR/Cas9

Wykorzystując technikę edycji genów CRISPR/Cas9, naukowcom z Uniwersytetu Stanowego Georgii udało się wyeliminować działanie neurochemicznego szlaku sygnalizacyjnego, który odgrywa kluczową rolę w regulacji zachowań społecznych u ssaków. Wazopresyna i receptor, na który działa - zwany Avpr1a - regulują zjawiska społeczne, począwszy od łączenia się w pary, współpracy i komunikacji społecznej, a skończywszy na dominacji i agresji.

Nowe badania wykazały, że wyłączenie receptora Avpr1a u chomików, a tym samym skuteczne wyeliminowanie działania wazopresyny na ten receptor, w nieoczekiwany sposób zmieniło ekspresję zachowań społecznych.

- Byliśmy naprawdę zaskoczeni wynikami. Spodziewaliśmy się, że jeśli wyeliminujemy aktywność wazopresyny, zmniejszymy zarówno agresję, jak i komunikację społeczną. Ale stało się odwrotnie - powiedział prof. H. Elliott Albers z Uniwersytetu Stanowego Georgii.

Chomiki pozbawione receptora wykazywały znacznie wyższy poziom zachowań związanych z komunikacją społeczną niż ich odpowiedniki z nieuszkodzonymi receptorami. Co jeszcze ciekawsze, typowe różnice płciowe obserwowane w agresywności zostały wyeliminowane - zarówno samce, jak i samice chomików wykazywały wysoki poziom agresji wobec innych osobników tej samej płci.

- To sugeruje zaskakujący wniosek. Nawet jeśli wiemy, że wazopresyna zwiększa zachowania społeczne poprzez działanie w wielu regionach mózgu, możliwe jest, że bardziej globalne działanie receptora Avpr1a ma charakter hamujący. Nie rozumiemy tego systemu tak dobrze, jak nam się wydawało. Kontrintuicyjne odkrycia mówią nam, że musimy zacząć myśleć o działaniu tych receptorów w całych obwodach mózgu, a nie tylko w konkretnych jego regionach - wyjaśnił prof. Albers.

W badaniach wykorzystano chomiki syryjskie, które zyskują coraz większe znaczenie w badaniach nad zachowaniami społecznymi, agresją i komunikacją. Są one gatunkiem, u którego po raz pierwszy wykazano wpływ wazopresyny na zachowania społeczne. Chomiki stanowią doskonały model do badań nad zachowaniami społecznymi, ponieważ ich organizacja społeczna jest o wiele bardziej podobna do ludzkiej niż ta obserwowana u myszy, mimo że myszy są najczęściej wykorzystywanym zwierzęciem laboratoryjnym.

- Ich reakcja na stres jest bardziej podobna do reakcji ludzi niż innych gryzoni. Wydzielają one hormon stresu - kortyzol, podobnie jak ludzie. Chorują też na wiele nowotworów, na które chorują ludzie. Ich podatność na wirusa SARS-CoV-2, który wywołuje COVID-19, czyni z nich gatunek gryzoni z wyboru, ponieważ są na niego podatne tak samo jak my - podsumował prof. Albers.