Dlaczego psy i ludzie dzielą te same geny odpowiedzialne za zachowanie?

Najlepszy przyjaciel człowieka, genetycznie rzecz biorąc

Kiedy golden retriever drży podczas burzy lub staje się niemożliwy do wyszkolenia, większość ludzi przypisuje to osobliwym cechom charakteru. Jednak nowe badania sugerują, że w grę wchodzi coś znacznie głębszego: geny odpowiedzialne za te zachowania są uderzająco podobne do genów, które sprawiają, że niektórzy ludzie są podatni na lęk, depresję lub wyjątkową inteligencję. Okazuje się, że psy to nie tylko nasi najstarsi zwierzęcy towarzysze – mogą być jednym z naszych najbardziej odkrywczych biologicznych luster.

Badanie: 1300 psów, miliony markerów genetycznych

Zespół naukowców z Uniwersytetu Cambridge przeprowadził badanie asocjacyjne całego genomu (GWAS) na dużą skalę, wykorzystując dane od 1300 golden retrieverów w wieku od trzech do siedmiu lat, pochodzących z programu Golden Retriever Lifetime Study prowadzonego przez Morris Animal Foundation. Zespół zbadał miliony wariantów genetycznych w genomie każdego psa i porównał je z 14 kategoriami cech behawioralnych – od podatności na szkolenie i poziomu energii po strach przed obcymi i agresję wobec innych psów.

Wyniki, opublikowane w Proceedings of the National Academy of Sciences, były uderzające: dwanaście genów związanych z zachowaniem psów jest również powiązanych z ludzką osobowością, zdrowiem psychicznym i poznaniem.

Które geny – i co robią?

Dwa geny w szczególności wyróżniły się w badaniach.

PTPN1 był powiązany z agresją wobec innych psów u golden retrieverów. U ludzi ten sam gen był powiązany zarówno z inteligencją, jak i depresją – to połączenie ilustruje, jak pojedynczy gen może wpływać na złożone, pozornie niezwiązane cechy w różnych kontekstach i gatunkach.

ROMO1 pojawił się u psów z wysokimi wynikami w zakresie podatności na szkolenie. W ludzkim genomie ROMO1 został powiązany z inteligencją i wrażliwością emocjonalną. To podobieństwo sugeruje, że biologiczny mechanizm leżący u podstaw uczenia się i adaptacji jest starożytny i zachowany – dzielony przez ssaki oddzielone dziesiątkami milionów lat ewolucji.

Naukowcy zwrócili również uwagę, że geny te nie determinują bezpośrednio zachowania. Wydaje się raczej, że regulują one szersze stany emocjonalne – ustawiając rodzaj wewnętrznego termostatu dla sposobu, w jaki zwierzęta (i ludzie) reagują na stres, nowość i wyzwania społeczne. Pies genetycznie predysponowany do „lęku niespołecznego” – lęku wywoływanego przez odkurzacze, autobusy lub głośne dźwięki – nosi wariant genu, który u ludzi koreluje z drażliwością i tendencją do szukania pomocy medycznej z powodu nerwowości.

Dlaczego psy i ludzie dzielą te geny

Ten związek nie jest przypadkowy. Ludzie i psy dzielą około 84% swojego DNA, a oba gatunki żyją w bliskim sąsiedztwie od co najmniej 15 000 lat – wystarczająco długo, aby równoległe presje ewolucyjne mogły oddziaływać na wspólne szlaki genetyczne.

Badania opublikowane w Nature Communications wykazały, że geny związane z dietą, trawieniem, funkcjami neurologicznymi i zachowaniami społecznymi ewoluowały równolegle u obu gatunków od początku udomowienia. Psy, które były spokojniejsze, bardziej podatne na szkolenie i lepiej odczytywały ludzkie sygnały społeczne, miały większe szanse na rozwój u boku ludzi – skutecznie selekcjonując, pokolenie po pokoleniu, te same systemy regulacji emocjonalnej, które sami ludzie byli zmuszeni rozwijać.

Ta koewolucja sprawia, że psy są wyjątkowo cenne jako model badawczy. W przeciwieństwie do myszy laboratoryjnych, które są hodowane w sztucznych warunkach, psy żyją w ludzkich domach, doświadczają stresorów podobnych do ludzkich i rozwijają stany, które ściśle odzwierciedlają ludzkie zaburzenia psychiczne – w tym lęk, zachowania kompulsywne i trudności z koncentracją uwagi, które są podobne do ADHD.

Co to oznacza dla badań nad zdrowiem psychicznym

Implikacje wykraczają daleko poza opiekę weterynaryjną. Naukowcy od dawna poszukują wiarygodnych modeli zwierzęcych ludzkich zaburzeń psychicznych, a psy coraz częściej odgrywają tę rolę. Ponieważ golden retrievery są genetycznie bardziej jednorodne niż psy ras mieszanych, oferują czystszy sygnał genetyczny – co ułatwia wyizolowanie, które warianty mają znaczenie.

Zrozumienie, że lęk u psów i lęk u ludzi mają wspólne korzenie genetyczne, może przyspieszyć rozwój metod leczenia obu. Lek lub interwencja behawioralna, która zmniejsza reakcje lękowe u psów, może działać poprzez ten sam szlak molekularny u ludzi. I odwrotnie, spostrzeżenia z ludzkiej genetyki psychiatrycznej mogą pomóc weterynarzom w podejściu do psów lękliwych lub agresywnych.

Jak ujął to jeden z naukowców z Cambridge, genetyka rządzi zachowaniem – sprawiając, że niektóre psy, a co za tym idzie, niektórzy ludzie, są predysponowani do postrzegania świata jako stresującego. Uznanie tej predyspozycji za biologiczną, a nie za wadę charakteru, otwiera drzwi do bardziej współczujących i skutecznych metod postępowania w obu gatunkach.

Wspólna biologia, wspólna przyszłość

Więź między ludźmi a psami sięga głębiej niż uczucie czy nawyk. Jest zapisana w naszych genomach. Każdy golden retriever, który zmaga się ze strachem lub wyróżnia się w nauce, odzwierciedla w miniaturze te same starożytne systemy biologiczne, które kształtują ludzkie emocje i poznanie. Badanie psów nie jest odejściem od zrozumienia samych siebie – to jedna z najbardziej bezpośrednich dróg, jakie mamy.