Найден ген, отключающий защиту от алкоголя

Представьте, что ваш мозг лишили встроенного «противоалкогольного датчика». Вы пьёте и не замечаете эффекта опьянения, продолжая наливать ещё и ещё. Нет отторжения, нет сонливости — только непреодолимое влечение к новой дозе.

Оказывается, такое поведение, типичное для алкоголика, может быть связано с генетической «поломкой». Виной всему — один-единственный ген chrna3. Раньше его изучали в связи с никотиновой зависимостью и раком лёгких. Теперь выясняется, что он может отключать чувствительность к алкоголю.

Эксперимент ставили на рыбках

Учёные давно подозревали, что гены, связанные с никотиновой зависимостью, могут быть замешаны в других видах аддикции (так в медицине называют неконтролируемое влечение к определённому действию или веществу, даже при осознании его вреда).

О гене chrna3, который отвечает за сборку важной части никотиновых рецепторов в мозге, науке тоже давно известно. Однако показать на млекопитающих, что будет, если этот ген полностью «выключить», невозможно: животные (например, мыши), рождённые с таким дефектом, очень быстро гибнут.

Учёные нашли выход, поставив эксперимент на рыбках-зебрах (данио-рерио — модельный организм, обладающий значительным генетическим сходством с человеком), которые, как выяснилось, способны выживать с мутацией гена chrna3.

С помощью технологии генного редактирования CRISPR исследователи создали уникальных рыб с отключённым геном chrna3. Затем наступил черёд поведенческого теста: рыбок поместили в аквариум, где они могли свободно выбирать — плавать в чистой воде или в зоне, куда подавался этиловый спирт.

«Стоп-сигнал» перестал срабатывать

Результат оказался впечатляющим. Обычные рыбки, как и большинство людей, «знали меру»: низкие концентрации алкоголя в воде их привлекали, но как только их уровень достигал 0,7%, они начинали избегать опасной зоны аквариума. Срабатывал естественный защитный механизм — биологический «стоп-сигнал».

А вот рыбы-мутанты с выключенным геном chrna3 этот сигнал будто не «слышали» вовсе. Они продолжали упорно возвращаться в зону со спиртовым раствором, даже когда его концентрация становилась высокой и достигала 1,5%.

Косяк генетически модифицированных рыб практически не менял своё поведение под воздействием алкоголя и даже сохранял сплочённость по сравнению с нормальными «собратьями», которые, опьянев, теряли прочность и стройность своих рядов. Всё это означало, что у рыбок удалось отключить врождённый антиалкогольный «тормоз» на генетическом уровне.

Нарушил работу нервной системы

Но и это было ещё не всё. Оказалось, что мутация гена chrna3 меняет не только поведение, но и физиологию опьянения. Если обычная рыбка от высокой дозы алкоголя становилась вялой и заторможенной, то мутантная оставалась очень активной — очевидно, её порог чувствительности к успокаивающему эффекту спиртного был сильно выше.

Проще говоря, ей нужно было «выпить» намного больше, чтобы «почувствовать» опьянение, что является прямой дорогой к формированию зависимости. Последующий молекулярный анализ показал масштаб изменений в организме животного. Выключение всего лишь одного гена отразилось на активности почти 1600 других генов!

В том числе были затронуты гены, отвечающие за тормозящие и возбуждающие нейромедиаторы центральной нервной системы. Кроме того, в организме снизилось содержание белков, которые производятся соседними генами рядом с «выключенным» chrna3. Это значит, что нарушилась работа всего рецепторного ансамбля, в который он входит.

Неужели это и есть «ген алкоголизма»?

Возможно, это исследование, опубликованное в The Journal of Neuroscience, приведёт к прорыву в понимании того, как устроена биология зависимости. Ведь считается, что никакого «гена алкоголизма» не существует, и сводить всё к нему — это упрощение и своего рода мифология.

Однако есть комплекс генетических факторов, которые значительно повышают риск развития алкогольной зависимости. Они связаны с работой генов, отвечающих за расщепление в организме этилового спирта и дальнейших продуктов его распада.

Также есть гены, связанные с так называемой системой вознаграждения в мозге. Они влияют на то, насколько сильно человек чувствует удовольствие от алкоголя, на его склонность к импульсивному поведению, поиску новых ощущений или, наоборот, тревожности, которую он пытается «заглушить».

Теперь же может оказаться, что ген chrna3 является не просто маркером, а ключевым регулятором чувствительности к алкоголю. И его дефект с рождения может предопределять высокий риск развития алкоголизма, лишая человека естественной защиты от этого недуга.

Следующий шаг учёных — проверить, как этот ген работает у людей. Не исключено, что в будущем анализ на варианты этого гена может стать частью индивидуальной оценки риска развития алкогольной зависимости.

Дмитрий Писаренко

.источник