Phương pháp chỉnh sửa gen CRISPR-Cas9 có thể thay đổi hành vi xã hội của động vật

Các kĩ thuật chỉnh sửa gen mới đang làm sáng tỏ cách thức các hormone tác động đến hành vi xã hội ở động vật và có thể ở cả con người

Một nhóm nghiên cứu của đại học Bang Georgia đứng đầu là giáo sư khoa học thần kinh J. Ellott Albers và giáo sư Kim Huhman đã sử dụng công nghệ CRISPR-Cas9 để loại bỏ các hoạt động của một con đường tín hiệu thần kinh đóng vai trò quan trọng trong việc điều chỉnh các hành vi xã hội ở các loài động vật có vú. Thụ thể vasopressin AVPR1a có vai trò trong việc điều chỉnh các hiện tượng xã hội từ gắn kết cặp đôi, hợp tác và giao tiếp xã hội đến tính hung hăng (aggressive). Nghiên cứu mới, được công bố trên Kỷ yếu của Viện Hàn Lâm Khoa học Quốc Gia Hoa Kỳ phát hiện ra rằng loại bỏ thụ thể Avpr1a ở chuột hamster dẫn đến loại bỏ hiệu quả hoạt động của Vasopressin. Điều này làm thay đổi đáng kể biểu hiện hành vi xã hội theo những cách mà các nhà khoa học không đoán trước được

Kết quả nghiên cứu cho thấy, những chú chuột đã được loại bỏ thụ thể AVPR1a thể hiện mức độ giao tiếp xã hội cao hơn nhiều so với những chú chuột đầy đủ thụ thể AVPR1a. Hơn nữa, ở chuột hamster đực và cái đều thể hiện mức độ hung hăng cao hơn so với các cá thể đồng giới tính còn nguyên vẹn thụ thể. Mặc dù vasopressin làm tăng các hành vi xã hội bằng hoạt động ở một số vùng của não bộ, kết quả nghiên cứu này cho thấy có thể thụ thể Avpr1a có vai trò ức chế trên toàn bộ bộ não. Điều này giúp các nhà khoa học có hướng nghiên cứu mới, nghiên cứu các hoạt động của thụ thể trong toàn não bộ chứ không chỉ ở một số vùng não cụ thể.

Chuột hamster được lựa chọn cho các nghiên cứu về hành vi xã hội là vì phản ứng đáp ứng với căng thẳng của chuột hamster giống với con người nhiều hơn các loài động vật gặm nhấm khác. Chúng cũng mắc các bệnh ung thư mà con người mắc phải, tính nhạy cảm của chúng với vi rút SAR-CoV-2 gây ra dịch Covid19 đã khiến chúng trở thành loài gặm nhấm được lựa chọn vì chúng cũng dễ bị tổn thương như chúng ta.

Cả hai nhà nghiên cứu đều cho biết công trình sử dụng CRISPR (phương pháp chỉnh sửa gen) trên chuột hamster là một bước tiến quan trọng để hiểu về hệ thống thần kinh có liên quan đến hành vi xã hội của con người. Từ đó giúp các nhà khoa học xác định các chiến lược điều trị tiềm năng mới và hiệu quả hơn cho nhóm bệnh rối loại tâm thần kinh từ tự kỷ đến trầm cảm.

Nguồn:

1. Georgia State University. “CRISPR-Cas9 gene editing approach can alter the social behavior of animals.” ScienceDaily. ScienceDaily, 16 May 2022. <www.sciencedaily.com/releases/2022/05/220516104643.htm>
2. Jack H. Taylor, James C. Walton, Katharine E. McCann, Alisa Norvelle, Qian Liu, Jacob W. Vander Velden, Johnathan M. Borland, Michael Hart, Chengliu Jin, Kim L. Huhman, Daniel N. Cox, H. Elliott Albers. CRISPR-Cas9 editing of the arginine–vasopressin V1a receptor produces paradoxical changes in social behavior in Syrian hamsters. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2022; 119 (19) DOI: 10.1073/pnas.2121037119

Biên dịch: DS. Nguyễn Cao Quỳnh Anh, TS. Nguyễn Thị Thanh Vân

Image by https://www.freepik.com/anusorn-nakdee