Ученые были крайне удивлены после того, как эксперимент по редактированию генов неожиданно превратил хомяков в гиперагрессивных хулиганов.

Группа исследователей из Университета штата Джорджия использовала технологию CRISPR-Cas9 для устранения действия нейрохимического сигнального пути, который играет критическую роль в регуляции социального поведения у млекопитающих.

Вазопрессин и рецептор, на который он действует, называемый Avpr1a, регулируют социальные явления, начиная от образования пар, сотрудничества и социального общения и заканчивая доминированием и агрессией.

Новое исследование, опубликованное в Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), обнаружил, что нокаутирование рецептора Avpr1a у хомяков и, таким образом, эффективное устранение действия на него вазопрессина резко изменило выражение социального поведения неожиданным образом.

“Мы были очень удивлены результатами,— сказал Альберс. “Мы ожидали, что если мы устраним активность вазопрессина, мы уменьшим как агрессию, так и социальное общение. Но произошло обратное.”

Вместо этого хомяки без рецептора демонстрировали гораздо более высокий уровень социального коммуникативного поведения, чем их собратья с интактными рецепторами. Что еще более интересно, типичные половые различия, наблюдаемые в агрессивности, были устранены, когда как самцы, так и самки хомяков проявляли высокий уровень агрессии по отношению к другим особям того же пола.

“Это наводит на поразительный вывод,— сказал Альберс. “Несмотря на то, что мы знаем, что вазопрессин усиливает социальное поведение, действуя в ряде областей мозга, возможно, что более глобальные эффекты рецептора Avpr1a являются ингибирующими.

“Мы не понимаем эту систему так хорошо, как мы думали. Противоречивые выводы говорят нам, что нам нужно начать думать о действиях этих рецепторов во всех цепях мозга, а не только в определенных областях мозга.”

Хомяки, использованные в исследовании, были сирийскими хомяками, которые приобретают все большее значение для изучения социального поведения, агрессии и общения. Это вид, у которого впервые было продемонстрировано влияние вазопрессина на социальность.

Хомяки представляют собой мощную модель для изучения социального поведения, потому что их социальная организация гораздо больше похожа на человеческую, чем у мышей, хотя мыши являются наиболее часто используемыми лабораторными животными. Хомяки — уникальные животные для исследований и в других отношениях, — объяснил Хьюман, заместитель директора Института неврологии в штате Джорджия.

“Их реакция на стресс больше похожа на реакцию людей, чем на других грызунов. Они выделяют гормон стресса кортизол, как и люди. Они также болеют многими видами рака, которыми болеют люди.” она сказала. “Их восприимчивость к вирусу SARS-CoV-2, вызывающему COVID-19, делает их предпочтительным видом грызунов, потому что они уязвимы для него так же, как и мы.”

По словам обоих исследователей, работа с использованием CRISPR у хомяков стала значительным шагом вперед.

“Вывести хомяков с отредактированными генами было непросто.— сказал Альберс. “Но важно понимать нейросхемы, участвующие в социальном поведении человека, и наша модель имеет трансляционное значение для здоровья человека. Понимание роли вазопрессина в поведении необходимо, чтобы помочь определить потенциальные новые и более эффективные стратегии лечения разнообразной группы нейропсихиатрических расстройств, от аутизма до депрессии.”