Okosabb patkány génmanipulációval

Az agysejtek kommunikációját elősegítő gén túlpörgetésével sikerült kifejleszteni egy minden eddigieknél okosabb patkányt, állítja egy amerikai-kínai kutatócsoport.

Egy kínai képregény szuper patkánya után Hobbie-J névre keresztelt nőstény háromszor olyan hosszan emlékezett az új tárgyakra, mint egy átlagos Long-Evans nőstény patkány, amit a legokosabb patkányfajként tartanak számon. Hobbie-J sokkal jobban teljesített az összetett feladatoknál, például a különböző útvonalak megjegyzésében is.

A beszámoló közel egy évtizeddel azután jelent meg, hogy a Nature magazinban napvilágot látott egy tanulmány egy Doogie nevű okos egérről, akinek a tanulásért és az emlékezésért felelős agyterületén, a hippokampuszban fokozták az NR2B gén kifejeződését. A genetikailag módosított Long-Evans patkánynál hasonló memóriabeli fejlődéseket tapasztaltak, mint Doogie esetében, akinél akkoriban azt is sikerült bizonyítani, hogy felturbózott memóriája az idő múlásával sem lanyhul.

"Ez egy újabb adalék ahhoz a nézethez, ami szerint az NR2B az emlékek kialakulásának egy általános kapcsolója" - mondta dr. Joe Z. Tsien, a Georgia Orvosi Egyetem Agy- és Viselkedéskutató Intézetének igazgatóhelyettese, az új tanulmány társszerzője. A felfedezés tovább erősíti az NR2B-t, mint a memóriafokozó gyógyszerek célpontját az egészséges embereknél, valamint az Alzheimer-kórban, vagy enyhe elbutulásban szenvedőknél, nyilatkoztak a kutatásban résztvevő tudósok.

Az NR2B az NMBA receptorok egy alegysége, amik az agysejteken elhelyezkedve apró pórusokként beengedik az elektromosan töltött ionokat, amik növelik a neuronok aktivitását és kommunikációját. Dr. Tsien a receptor egy "fiatal" formájaként utal az NR2B-re, mivel kifejeződési szintje a pubertás kor után lecsökken, átadva a teret felnőtt megfelelőjének, az NR2A-nak.

Bár a fiatal forma csupán néhány milliszekundummal tartja tovább nyitva a kommunikációt az agysejtek között, ez is elegendő, hogy jelentősen javuljanak a tanulási és emlékező képességek, ezért is teljesítenek jobban a fiatalok mindkét területen, taglalta dr. Tsien. Ez a csapóajtó-konfiguráció, ami nem csak azt határozza meg, mennyi információ áramlik, hanem azt is hogy milyen gyorsan, egyedi az NMBA receptoroknál.

A tudósok megállapították, hogy Hobbie-J folyamatosan túlteljesíti normális fajtársait, egészen összetett helyzetekben is. Persze egy szuperintelligens patkány teljesítményének is vannak korlátai. Amikor a kísérletben résztvevő rágcsálókat arra igyekeztek megtanítani, hogy váltogatva kell haladniuk a jobb és baloldali járatok között, hogy eljussanak a célul kitűzött csokoládéig, egy perc várakozás után mindannyian jól teljesítettek, három perc után viszont már csak Hobbie-J emlékezett a módszerre, öt perc elteltével már ő sem. "Nem tudunk belőle matematikust faragni, végül is csak egy patkány" - mondta Tsien, hozzátéve, hogy amikor valóban összetett gondolkodásra és emlékezésre kerül sor, akkor számít igazán az agy mérete.

Ez az egyik oka, hogy a tudósok ennyire szorgalmazzák ezt a típusú kutatást, hogy lássák, vajon az NR2B megnövekedett termelődése komplexebb élőlényeknél, például kutyáknál, vagy a célközönségnél, azaz nálunk embereknél is ugyanezt az eredményt hozza-e. Azt is tanulmányozzák, hogy a mogyoróban, hüvelyesekben és a zöld zöldségekben, mint például a spenótban megtalálható magnéziummal természetes úton is megismételhetők-e a kutatók által génmanipulációval elért eredmények. A magnéziumion blokkolja az NMDA-receptorba való bejutást, így arra készteti az agysejteket, hogy fokozzák a hatékonyabb NR2B kifejeződési szintjeit, ellensúlyozva a hatást.

Hoobie-J és Doogie esetében a CaMKII, az NMDA-receptor jelzőmolekulájaként funkcionáló protein módosításával emelkedtek társaik fölé, ami azonban az embereknél nagy valószínűséggel nem működne. Itt valami mással kell serkenteni az NR2B terelődését, de jelenleg nem ennek a megtalálása volt a cél. "Meg akarunk bizonyosodni, hogy ez egy valós jelenség. Kísérletek nélkül soha nem feltételezhetjük, hogy egy felfedezés, amit egy sejtvonalnál vagy egy egérnél találtunk, más fajoknál vagy rendszereknél is megállja a helyét" - mondta Tsien, aki szerint sok esetben a gyógyszerek hatásainak elmaradása mögött az elegendő tudományos bizonyíték hiánya áll.