младший научный сотрудник сектора изучения моногенных форм распространенных заболеваний человека ФИЦ ИЦиГ СО РАН Иван Евгеньевич Сорокин
Есть определенные критерии валидности моделей, и они достаточно строгие. Однако ни одна из существующих на сегодняшний день моделей психопатологии не соответствует полностью всем этим критериям. Сами модельные объекты — мыши, крысы, рыбы, мухи — довольно сильно отличаются от людей как по поведению, так и в плане постановки диагноза. В отличие от человека, мы не можем опросить животное и узнать, что, по его мнению, оно чувствует. Да и в случае с диагностикой психопатологий у людей тоже на данный момент существует большое количество затруднений. Стоит ли из-за этого складывать руки и сворачивать все исследования этих заболеваний? Конечно же нет.
Несмотря на межвидовые различия, по крайней мере на биохимическом уровне, существуют высококонсервативные эволюционно древние механизмы, которые работают похожим образом у разных видов, в том числе у человека. Например, серотониновая система мозга рыб во многом сходна с серотониновой системой млекопитающих. Почему бы нам не использовать рыб для изучения нарушений этой системы? Конечно, важно достаточно хорошо знать свой объект исследования и понимать его преимущества и ограничения. Например, некоторые рецепторы серотониновой системы рыб отличаются от человеческих. Если вы подбираете вещество, способное воздействовать именно на этот тип рецепторов, то, конечно, вам следует выбрать какую-то другую животную модель.
По такому же принципу работают поведенческие тесты. Какие-то типы поведения хорошо исследовать на мышах, какие-то — на рыбах или других модельных организмах. Например, то, что сейчас принято называть тревожноподобным поведением, или реакцией избегания, довольно удобно изучать на рыбах вида Danio rerio. Сразу оговоримся, что, конечно, это не тревожность в человеческом смысле слова. Мы считаем, что у животных нет именно тревоги или, например, депрессии в том виде, в котором они есть у людей. У животных есть состояния, в чем-то сходные биохимически и сопровождающиеся определенным видоспецифичным поведением. В случае рыб Danio rerio тревожноподобное поведение выражается в том, что они замирают и держатся ближе ко дну. В коже у них есть особое вещество, так называемая субстанция страха, которая выделяется при порезе и сигнализирует сородичам об опасности (именно поэтому рыбакам советуют после разделки рыбы не мыть руки в той же воде, где предполагается ее ловить). Если добавить это вещество в воду, рыбы опускаются на глубину, но когда в эту же воду вносят анксиолитики (препараты, уменьшающие тревожность), то в зависимости от дозы препарата реакции избегания либо не происходит, либо она оказывается менее выраженной. Таким образом, рыбы Danio rerio являются удобной моделью для изучения фундаментальных механизмов, в том числе тревожного поведения и проведения фармакологических исследований.
Позиция заведующего лабораторией фармакогенетики депрессий ФИЦ ИЦиГ СО РАН доктора биологических наук Александра Викторовича Куликова (и наша как его учеников): чтобы не делать громких пустых заявлений, надо задавать простые, конкретные вопросы. Не «Как вылечить депрессию?» — такой вопрос слишком широкий, а например: «Как ионы железа влияют на пространственную структуру фермента триптофангидроксилазы 2, который в значительной степени ответственен за синтез серотонина в мозге?». Это уже можно промоделировать in vitro на белка́х и in vivo на рыбах и мышах и дать какие-то ответы. Преимущество такого подхода в том, что вы под свои задачи выбираете ту модель, которая позволяет наиболее удобно их решать.
Сейчас в обществе наблюдается интерес к нейронаукам. Ожидания большие, но существенных прорывов в последние годы как будто бы нет. Эта область исследований в историческом смысле еще достаточно молода, и, на наш взгляд, мы всё еще находимся на этапе накопления данных, но думаем, что постепенно такими маленькими шагами получится собрать общую картину развития отдельных патологий.
Материал подготовлен при поддержке гранта Минобрнауки России в рамках Десятилетия науки и технологий.
Подготовила Диана Хомякова
Фото автора
