Новосибирск и Новосибирская область: свежие новости, объективный анализ, актуальные комментарии

Как символ 2020 года помогает новосибирским учёным искать лекарство от гипертонии  и причины возникновения агрессии

Приближающийся год Крысы вызывает у многих двойственные эмоции. С одной стороны, крыса — символ антисанитарии и заразных болезней. С другой — умнейшее животное, без которого не обойтись учёным в их экспериментах. «Вклад» крыс, как и их «братьев меньших», мышей, в дело науки трудно переоценить — и отнюдь не за красивые глазки и длинный хвостик лабораторной мыши поставили памятник в новосибирском Академгородке. Вот и сейчас вместе с учёными крысы «трудятся» над созданием нового лекарства, которое облегчит жизнь людям-гипертоникам. Заглянем к ним в гости…

Одноэтажный корпус на территории Института цитологии и генетики СО РАН мало чем отличается от остальных. Но если ты уже знаешь, что это не просто корпус, а дом для нескольких сотен лабораторных крыс, то невольно представляется: открываешь дверь, а тебе навстречу выходит трёхголовый мышиный король из «Щелкунчика». Кто знает, может, и такого уже вывели новосибирские генетики? Но нет, сказки здесь, конечно, не оживают. Хотя менее фантастичными достижения учёных от этого не становятся.

Про эксперимент по доместикации (одомашниванию) лисиц, проводимый в ИЦиГе академиком Дмитрием Беляевым, знают многие. Десятилетия усилий учёных увенчались выведением лисиц, которые настолько привязаны к человеку, что их можно держать дома. Точно так же в институте с 1970 года работали и с крысами-пасюками. Эксперимент начал ученик Беляева Павел Бородин — в будущем доктор биологических наук.

— Отлавливали крыс для эксперимента в самых разных местах Академгородка. Работали с ними в перчатках, это не только требование безопасности, но и тест для крыс — в зависимости от того, агрессию они проявляют к перчатке или интерес. Крыс, которые проявляли к перчатке лояльность, мы скрещивали для получения «ручной» линии. То же самое — и с агрессивными крысами, — рассказывает заведующий лабораторией эволюционной генетики ИЦиГ доктор биологических наук Аркадий Маркель.

Разумеется, учёными в этом случае движет не простое любопытство (да и всё у них так!). Попытки сделать крыс добрее или злее помогают понять, как работают и наши собственные механизмы агрессии, о чём задумывался ещё нобелевский лауреат Конрад Лоренц в середине ХХ века.

— Инстинкт агрессии мы несём в собственном мозге, и хотя он подавлен нашими социальными нормами, но иногда выскакивает на поверхность. Эксперименты с крысами позволяют нам понять биологическую природу как агрессивности, так и толерантности, каков генетический механизм агрессии, как он реализуется в генотипе и как его можно модифицировать, — говорит Аркадий Маркель.

Крысы-«агрессоры» живут в своих «коммунальных квартирах» по четверо и соблюдают строгую иерархию в отношениях. 

В разных комнатах сидят «добрые» и «злые» крысы — и, кажется, даже атмосфера в этих комнатах царит абсолютно разная. Крысы, которые в процессе рукотворной эволюции стали ручными, живо интересуются происходящим вокруг и из своих клеток внимательно наблюдают за гостями. Младший научный сотрудник лаборатории эволюционной генетики ИЦиГ Римма Кожемякина достаёт обитателей одной из клеток — и все три зверька удобно устраиваются на её руках и плечах, а кто-то из них немедленно начинает умываться. Ни дать ни взять кошка, «намывающая» гостей. Эти крысы ещё и гораздо умнее своих агрессивных сородичей.

— Мы проводим с крысами тест Морриса: когда в бассейн наливается вода, туда выпускается крыса, и ей даётся время самостоятельно найти подставку под водой. Крысы плавают очень хорошо, но делать это не очень любят. Уже на второй день ручные крысы запоминают, где находится подставка и целенаправленно к ней плывут, при этом ориентируясь по развешанным на стенах картинкам. Агрессивные запоминают подставку только на пятый день, — рассказывает Римма Кожемякина.

Ручные крысы любят не только «покататься» на сотрудниках лаборатории, но и играть с жалюзи: рассказывают, что они самостоятельно научились открывать и закрывать занавески на окнах.

В воде крысам устраивают ещё и «тест отчаяния» — когда испытывают лекарства-антидепрессанты. Крысу помещают в колбу с водой, откуда она выбраться не может, и наблюдают за тем, что она предпринимает. Как правило, после нескольких бесплодных попыток выбраться зверёк прекращает сопротивление. После приёма антидепрессантов он борется дольше. А ручные крысы додумались до того, что стали использовать свой хвост как пружину, чтобы отталкиваться от дна и беречь при этом свои силы. Но в любом случае крысе во время тестирования погибнуть не дадут. Как и при других экспериментах: биоэтические нормы распространяются не только на эксперименты на людях.

Там, где живут агрессивные крысы, всё по-другому. Даже воздух там холоднее. Дверь за посетителями сразу же прочно запирается — чтобы крысы, которых будут брать в руки, не смогли убежать. Сами крысы прячутся у дальних стенок своих клеток. Чтобы достать одну из них, Римма надевает перчатку — судя по её внешнему виду, явно испытавшую на себе зубы не одного поколения грызунов. Несколько секунд — и в руке учёной уже яростно бьётся и злобно пищит чёрная крыса (крысы «добрые» более светлого оттенка). Как же такие агрессоры уживаются друг с другом в тесном пространстве?

— Когда крысе исполняется 45 дней, мы проводим тестирование на перчатку, ставим каждой крысе балл поведения и рассаживаем их по клеткам. В одной клетке оказывается не больше четырёх особей, и у них формируется чёткая иерархия, — отвечает Римма Кожемякина.

Популяции и тех, и других крыс поддерживаются в равновесии: какими бы плодовитыми крысы не были, для экспериментов из каждого следующего поколения в лаборатории оставляют около 140 самок и 70 самцов — тех, кто лучше всего проходит тест на перчатку. Остальным, увы, этот мир приходится покидать. Но тем, кто хочет завести себе домашнего питомца, с удовольствием отдают таких крыс.

— В доме они приживаются очень быстро, бегают по всем комнатам, всё запоминают. Например, целенаправленно идут на кухню, когда хотят есть, а за лаской приходят к людям. У моих знакомых была крыса, которая приходила ко мне, ложилась на спину, чтобы ей чесали живот, и так засыпала, — говорит Римма.

Лабораторных мышей держат отдельно от крыс: и для добрых, и для злых их меньшие братья — прежде всего добыча. 

А теперь — о гипертонии, точнее о том, как крысы могут помочь людям создать новое лекарство от этой болезни. Именно крысы — поскольку их кровеносная система работает точно так же, как и человеческая, даже нормальное артериальное давление такое же, как у людей. И гипертонией они страдают.

— При исследованиях на томографе мы нашли у крыс изменение нейрохимии мозга. Но что это — причина гипертонии или её результат, — мы пока сказать не можем, — говорит Аркадий Маркель. — Если мы докажем, что эти изменения — маркер повышения давления, то это откроет дорогу к ранней диагностике гипертонии и у человека.

Лекарств для гипертоников создано много, но, как правило, принимать их приходится постоянно. Эти лекарства действуют на уже сложившиеся функции разных систем организма. Поэтому учёные ищут «опережающие» пути лечения гипертонии — чтобы распознавать её на ранней стадии, предупреждать развитие и усиливать эффект от лечения. И в основу лечения лягут так называемые антисмысловые олигонуклеотиды — это соединения-ингибиторы веществ, которые повышают давление. Испытания этих олигонуклеотидов на крысах показали хороший эффект.

— Мы делали им ингаляции, после которых давление у крыс снизилось до нормального, и этот эффект сохранялся две-три недели. Это очень хороший результат — значит, препарат можно принимать раз в две недели, — говорит научный сотрудник лаборатории Олеся Серяпина.

Теперь полученный препарат должен пройти клинические испытания на людях-добровольцах, а вся дорога на рынок займёт у него не меньше 15 лет. И если он когда-нибудь облегчит страдания гипертоников, у новосибирских учёных появится повод установить ещё один памятник своим умным и добрым хвостатым помощникам.

Виталий СОЛОВОВ | Фото Валерия ПАНОВА