Биология

Американские исследователи создали плодовых мушек, способных пристраститься к кокаину. Генетически модифицированных насекомых планируют использовать для изучения основ кокаиновой зависимости у людей.

Дрозофила фруктовая (Drosophila melanogaster) — один из самых популярных и удобных видов для экспериментов в области биологии и генетики. Из прошлых научных работ известно, что у этих насекомых много общих с человеком генов, которые связаны с пагубными пристрастиями, например, с алкогольной зависимостью.

Зная это, группа ученых из Университета Юты (США) предположила, что дрозофилы могут стать ценной моделью для исследования расстройств у людей, вызванных употреблением кокаина, и разработки новых средств их терапии. Однако когда исследователи попытались приучить плодовых мушек самостоятельно употреблять подслащенную воду с кокаином, оказалось, что насекомые избегали такого угощения, предпочитая сладкий раствор без наркотика.

Специалисты заподозрили, что причина может скрываться во вкусовом восприятии дрозофил. Насекомые эволюционно запрограммированы избегать растительных токсинов, к которым как раз и относится кокаин.

Пронаблюдав за реакцией сенсорных нервов дрозофил на кокаин, ученые установили, что содержащие наркотик соединения сильно возбуждали вкусовые рецепторы, чувствительные к горькому, на передних лапках насекомых. То есть мушки не желали потреблять кокаин из-за его горького вкуса.

Тогда исследователи отредактировали связанный с этими рецепторами ген, что позволило приглушить восприятие горького и сделало кокаин менее отталкивающим для дрозофил. В результате у генетически модифицированных плодовых мушек изменились предпочтения: они стали охотнее потреблять подслащенную воду с кокаином, а не обычный раствор сахарозы, как происходило прежде. Правда, концентрация наркотика должна была оставаться низкой, чтобы не отталкивать насекомых. При этом привыкание к кокаину развивалось удивительно быстро — уже через 16 часов после первого употребления.

Ученые отметили, что после низких доз наркотика насекомые начинали суетливо бегать, а очень высокие выводили их из строя. Аналогичное действие кокаина наблюдается и у людей.

Риск развития наркотических расстройств во многом обусловлен наследственностью, но большое количество генов, влияющих на формирование такого рода пристрастий, затрудняет определение целей, на которые следует воздействовать. Теперь с помощью дрозофил медики надеются лучше разобраться в природе кокаиновой зависимости у людей и быстрее найти эффективные методы лечения. По оценкам, только в США от нее страдают около 1,5 миллиона человек. Статью о новом исследовании опубликовал Journal of Neuroscience.