על ריח, תוקפנות ואימהות

עכברי המעבדה הם אחד המודלים הנפוצים ביותר של בעלי החיים המשמשים במחקר ביולוגי ורפואי. אלפי זנים של עכברי המעבדה הם תוצר של תהליך ברירה מלאכותית אשר ביצעו בני אדם במשך עשרות דורות. תהליך ביות זה נועד לחזק תכונות שהופכות את העכבר למודל טוב למחקר בתנאי מעבדה, ולהעלים תכונות שאינן תורמות לעבודה בתנאים אלו. כך למשל מותנו תכונות כמו תוקפנות, רצון ויכולת לברוח בעת סכנה, וכן חרדה מהפרעות סביבתיות, וטופחו תכונות אשר גורמות רבייה מהירה. תהליך ביות זה הביא ליצירת זני עכברים נוחים לעבודת מחקר ומותאמים היטב לחיים ולמחקר בתנאי מעבדה. אולם, בתהליך הברירה המלאכותי אבדו תכונות חשובות מאוד ליכולת ההישרדות של בעלי החיים בטבע.

נוסף על איבוד תכונות התוקפנות, הפחד והנטייה לברוח בעת סכנה, עכברי המעבדה טופחו כך שהנקבות יזדווגו מיד עם כל זכר המופיע בסביבתן, לרבות אחים והורים. כלומר, הן איבדו את תכונת הבררנות, שנועדה במקורה לאפשר להן לבחור את בן הזוג שעל פי תכונותיו "מבטיח" גנים טובים יותר וסיכויי הישרדות גבוהים יותר לצאצאיהם המשותפים. באותה עת טופחה בהן נכונותן לטפל בגורים זרים. העכברים שנבחרו לשם המשך טיפוח זני המעבדה מתאפיינים גם בכך שהם אינם בררנים לגבי המזון המוגש להם, ובהשוואה לעכברי הבר הם גדלים מהר יותר ומגיעים לבגרות מינית מהר יותר. כך נוצרו עכברים שהם גדולים יותר, תוקפניים פחות, מתרבים בגיל צעיר יותר, ואינם בררנים לגבי בחירת בני זוגם. במילים אחרות, מדובר בזן שונה בתכלית מזני העכברים החיים בטבע במגוון תכונות מבניות, פיזיולוגיות והתנהגותיות.

ד"ר טלי קמחי, מהמחלקה לנוירוביולוגיה במכון ויצמן למדע, הבינה שזנים של עכברי המעבדה אינם מתאימים לחלק משאלות המחקר שלה, המתמקדות בשורשים הגנטיים והעצביים של התנהגות חברתית, לרבות מנהגי רבייה ואימהוּת (למשל, תוקפנות של אימהות כלפי גורים זרים, ותפקיד חומרי ריח – פֶרוֹמונים – בבחירת בן זוג וטיפול בצאצאים). לפיכך היה עליה לפתח זן עכברים ייחודי, ולהחזיר להם את התכונות שניטלו מעכברי המעבדה הרגילים במשך דורות של טיפוח וברירה, תוך שימור האפשרות של שימוש בכלי מעבדה המשמשים בהנדסה גנטית, כמו יצירת זנים מוטנטים (זן שבו מוכנסת, בזמן ההתפתחות, מוטציה הפוגעת בפעילותו של גן מסוים).

מוטציה גנטית

בתהליך של הכלאה בין עכבר מעבדה בעל מוטציה גנטית בגן שאחראי לקליטת פרומונים לבין עכברי בר, שבוצע במשך כעשרה דורות, יצרו חברי קבוצת המחקר של קמחי זן עכברים חדש וייחודי בעל תכונות של עכברי הבר בכל האמור לדרכי התנהגות, למבנה הגוף, להורמונים, לתהליכים ביולוגיים שונים. כך, למשל, זן העכברים החדש החל להפגין שורת תכונות אשר נעלמו בעכברי המעבדה, כמו התנהגויות הקשורות בחרדה ובבריחה בעת סכנה, וכן התנהגות תוקפנית בין נקבות. תכונה חשובה נוספת שהוחזרה לזן החדש קשורה להתנהגות כלפי גורים. עכברות בר שטרם הזדווגו ושאינן אימהות אינן נוהגות לאמץ גורים זרים שנקרו על דרכן; לעומתן, עכברות מעבדה מאמצות גורים זרים. נקבות מהזן החדש היו תוקפניות כלפי גורים זרים, וכן בינן לבין עצמן – בדיוק כמו עכברות בר.

הזן החדש שנוצר אִפשר לקמחי ולחברי קבוצת המחקר שהיא עומדת בראשה לחקור, לראשונה, את השורשים הביולוגיים של התנהגות תוקפנית בנקבות אחת כלפי השנייה, ובמיוחד כלפי גורים שאינן שלהן. כך הצליחו לאתר גן האחראי ליכולת קליטת פרומונים, ולקבוע שהוא הגורם העיקרי לדחיית גורים זרים, ואף לתוקפנות כלפיהם. אימא, מתברר, יש רק אחת, ואימהות חורגות, בדרך הטבע, יהיו תוקפניות יותר כלפי צאצאים של אחרים. ממצאי מחקר זה, שהתפרסמו בכתב העת Nature Communications, מהווים בסיס לפיתוח של זנים נוספים, אשר יאפשרו להבין טוב יותר את הבסיס העצבי והגנטי של התנהגות הקשורה לבקרת רבייה בנקבות ואת ההבדלים בין זכרים ונקבות.

 ד"ר קמחי מקווה שממצאי העבודה ומחקרים נוספים שיבואו בעקבותיו יאפשרו בחינה והבנה מחודשת של המנגנונים הביולוגיים המבקרים חברתיוּת ותהליכי רבייה, שעד כה אי אפשר היה לחקור אותם בעכברי המעבדה. ייתכן שכך יובן טוב יותר הבסיס למחלות נוירופסיכיאטריות בעלות מרכיב חברתי, אשר מתבטאות בדרכים שונות בגברים ובנשים. ידע בתחום זה יתרום לשיפור תהליכי פיתוח של תרופות ממוקדות מין (זכר/נקבה), ובעיקר יאפשר בחינה מחודשת של השפעת תרופות מסוימות על נשים.