Genbearbeitung kann das Sozialverhalten von Tieren auf unerwartete Weise verändern

(Paul Starosta/Stone/Getty Images)

Mit der CRISPR-Cas9-Genbearbeitungstechnik kann die genetische Kodierung mit großer Präzision verändert werden Krankheit heilen und Fixierung genetische Fehler . Jetzt wurde es eingesetzt, um das Verhalten von Tieren zu ändern – und die Ergebnisse entsprechen nicht den Erwartungen der Wissenschaftler.

CRISPR wurde bei einer Gruppe von Hamstern eingesetzt, um den Avpr1a-Rezeptor auszuschalten, auf den das Hormon einwirkt Vasopressin . Vasopressin ist mit sozialen Handlungen wie Bindung, Kooperation, Kommunikation, Dominanz und Aggression verbunden.

Ohne den Avpr1a-Rezeptor erwartete das Team hinter der Studie eine Verringerung der sozialen Kommunikation und des aggressiven Verhaltens.

Stattdessen geschah das Gegenteil: Die Hamster ohne den Rezeptor zeigten ein viel höheres Maß an sozialer Kommunikation und Aggression. Auch die typischen geschlechtsspezifischen Unterschiede in der Aggressivität verschwanden, wobei Hamster beiderlei Geschlechts ein hohes Maß an Aggression gegenüber anderen gleichgeschlechtlichen Individuen zeigten.

„Dies legt eine überraschende Schlussfolgerung nahe“ sagt der Neurowissenschaftler H. Elliott Albers von der Georgia State University.

„Obwohl wir wissen, dass Vasopressin das soziale Verhalten steigert, indem es in einer Reihe von Gehirnregionen wirkt, ist es möglich, dass die globaleren Wirkungen des Avpr1a-Rezeptors hemmend sind.“

Hamster werden in Experimenten manchmal als Ersatz für Menschen eingesetzt, da ihre soziale Organisation unserer ähnelt. Hier sind Syrische Hamster ( Mesocricetus auratus ) verwendet wurden – die Art, in der Vasopressin wurde erstmals gezeigt Einfluss auf die Gesellschaft nehmen. Auch ihre Stressreaktion ähnelt der des Menschen – sie produzieren bei Stress das Hormon Cortisol, genau wie wir.

Dies bedeutet, dass die überraschenden Ergebnisse dieser Forschung möglicherweise auf den Menschen anwendbar sind. Es könnte Wissenschaftlern eine bessere Vorstellung davon vermitteln, wie Gene mit neuronalen Schaltkreisen in unserem Gehirn interagieren, um zu steuern, wie wir andere Menschen behandeln.

„Wir verstehen dieses System nicht so gut, wie wir dachten“ sagt Albers . „Die kontraintuitiven Ergebnisse zeigen uns, dass wir anfangen müssen, über die Wirkung dieser Rezeptoren in gesamten Schaltkreisen des Gehirns nachzudenken und nicht nur in bestimmten Gehirnregionen.“

Das Flankenmarkieren – ein Geruchsmarkierungsverhalten, das von vielen Nagetieren verwendet wird – war eines der Verhaltensweisen, die bei den Hamstern durch die CRISPR-Behandlung verändert wurden und deren Duft auf die Umgebung zurückblieb, um Dominanz und Partnerwahl zu behaupten.

Während Flankenmarkierungen nicht etwas sind, was Menschen tun, sind Variationen in anderen Arten von Sozialverhalten Schlüsselindikatoren für neuronale Erkrankungen – denken Sie zum Beispiel an die Angst vor sozialer Interaktion bei manchen Menschen mit Angstzuständen. Die Wissenschaftler hoffen, dass ihre Arbeit möglicherweise mehr Licht auf diese Erkrankungen und ihre Behandlungen werfen könnte.

Die Studie liefert uns auch ein weiteres Beispiel dafür, wie gut die CRISPR-Bearbeitung mittlerweile entwickelt ist und welchen erheblichen Unterschied diese Bearbeitungen machen können. Das Team erwartet, zukünftige Studien an Hamstern zu sehen, die denselben Rezeptor untersuchen.

„Es ist wichtig, die Neuroschaltkreise zu verstehen, die am menschlichen Sozialverhalten beteiligt sind, und unser Modell hat translationale Relevanz für die menschliche Gesundheit.“ sagt Albers .

„Das Verständnis der Rolle von Vasopressin im Verhalten ist notwendig, um potenzielle neue und wirksamere Behandlungsstrategien für eine vielfältige Gruppe neuropsychiatrischer Störungen zu identifizieren Autismus Zu Depression .'

Die Forschung wurde veröffentlicht in PNAS .

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