A Proceedings of the National Academy of Sciences című lap január 27-ei kiadásában megjelenő vizsgálat vezetője Dr. Randy Blakely Ph.D. és munkatársai új jellegeket fedeztek fel, amelyek összefüggését mutattak bizonyos genetikai variánsokkal.

A szerotonin transzporter fehérje (SERT) szabályozza az elérhető szerotonin mennyiségét az agyban és a periférián, és a humán SERT variációkat összefüggésbe hozták számos idegrendszerrel kapcsolatos viselkedési zavarral – beleértve az alkoholizmust, depressziót, autizmust és a kényszerbetegségeket. A SERT emellett az olyan gyógyszerek fő célpontja is, mint a szelektív szerotonin visszavétel gátlók (SSRI), amelyeket a depresszió kezelésére alkalmaznak.

Egy állati rendben véletlenül történt felfedezésnek köszönhetően Blakely és az elsőszerző Ana Carnerio Ph.D. felismerték, hogy az egértörzs, amelyen a SERT működést vizsgálták – a C57BL/6 – valójában olyan mutációt hordoz, amely csökkenti a transzporter működését.

„A humán SERT alacsony szinten működő variánsait összefüggésbe hozták már a szorongással, depresszióval és az SSRI kezelés csökkent hatékonyságával.”- közölte Blakely, aki a Vanderbilt Központ Molekuláris Idegtudományok igazgatója.

Az Egér Jelenség Adatbázis nevű internetes forrást megkérdőjelezve felfedezték, hogy a legtöbb egértörzs tartalmazza a SERT egy verzióját, az „ER”-t, amelynek szekvenciája megegyezik az emberben található SERT szekvenciájával. Némely törzs azonban, beleértve a gyakran vizsgált C57BL/6 törzset is, eltérő verziót hordoz (a „GK” nevű verziót).

Carneiro felismerte, hogy a SERT GK azonosítását felhasználhatja az agy kémiájának és a viselkedésnek a vizsgálatához. David Airey Ph.D. közreműködésével Carneiro és Blakely olyan egereket tenyésztett ki, amelyekben a SERT GK számos különböző genetikai háttérrel jelenik meg – egy úgynevezett „rekombinánsan beltenyésztett” populációt létrehozva, amelyeket BXD egereknek neveztek el.

A populációból származó vonalak felhasználásával a kutatócsoport azt találta, hogy a SERT GK egerek eltérően teljesítették a SERT ER egereknél a szorongás és a depresszió tesztjeit, igazolva, hogy a SERT GK működés alacsonyabb. Létezik egy publikus adatbázis a BXD egerek anatómiai, biokémiai és viselkedéstani jellemzőivel, amely lehetővé tette Blakely-ék számára az alacsony SERT funkciójú új törzsek azonosítását. A csoport számos törzsbeli különbséget azonosított a SET GK/ER variációk között, beleértve az alkoholfogyasztással és az agy dopamin jelzésével asszociált jellegeket is.

Emellett felfedezték, hogy a GK variáns egerek agyában szignifikánsan magasabb volt a vasszint az ER variáns egerekhez képest. A vas a szerotonin és a dopamin szintéziséhez is szükséges, és a szerotonin receptorok szabályozzák a vasszállító fehérjéket. Ám korábban nem sikerült kimutatni, hogy a SERT szabályozza az agy vasszintjeit. Egér követéses vizsgálatok - ahol a SERT gént kivonták („knock out”) az egerekből – igazolták a transzporter agyi vasszintet szabályozó szerepét.

„Mivel a SERT fontos gyógyszercélpont a szorongás, a depresszió és a kényszerbetegségek kezelésében, fontos lenne elgondolkodni azon, hogy a vas milyen szerepet játszik ezekben a kórképekben.”- közölte Blakely. A vizsgálat emellett bemutatja az in silico megközelítés lehetőségeit – a hagyományos kísérletekkel kombinálva – a géneknek az összetett jellegekre gyakorolt hatásának megértésében.

„Vizsgálatunk nagyszámú felfedezése nem az általunk elvégzett kísérletekből származik, hanem amit a tudományos közösség összességében végzett, hozzájárulva a BXD adatbázis bővítéséhez.”- magyarázta Blakely. „Ez valóban jó példa arra, hogy a biostatisztikai megközelítések segíthetnek az állatkísérletek mennyiségének csökkentésében.”