ES2561728A1 - Animal non-human model for transtornes of the autista spectrum, anxiety and/or depression (Machine-translation by Google Translate, not legally binding) - Google Patents

Animal non-human model for transtornes of the autista spectrum, anxiety and/or depression (Machine-translation by Google Translate, not legally binding) Download PDF

Info

Publication number
ES2561728A1
ES2561728A1 ES201431268A ES201431268A ES2561728A1 ES 2561728 A1 ES2561728 A1 ES 2561728A1 ES 201431268 A ES201431268 A ES 201431268A ES 201431268 A ES201431268 A ES 201431268A ES 2561728 A1 ES2561728 A1 ES 2561728A1
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
gluk4
protein
nucleotide sequence
promoter
anxiety
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
ES201431268A
Other languages
Spanish (es)
Other versions
ES2561728B1 (en
Inventor
Juan LERMA GÓMEZ
Maria Isabel ALLER ALVAREZ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Consejo Superior de Investigaciones Cientificas CSIC
Original Assignee
Consejo Superior de Investigaciones Cientificas CSIC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Consejo Superior de Investigaciones Cientificas CSIC filed Critical Consejo Superior de Investigaciones Cientificas CSIC
Priority to ES201431268A priority Critical patent/ES2561728B1/en
Priority to PCT/ES2015/070624 priority patent/WO2016030562A1/en
Publication of ES2561728A1 publication Critical patent/ES2561728A1/en
Application granted granted Critical
Publication of ES2561728B1 publication Critical patent/ES2561728B1/en
Withdrawn - After Issue legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K14/00Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • C07K14/435Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans
    • C07K14/705Receptors; Cell surface antigens; Cell surface determinants
    • C07K14/70571Receptors; Cell surface antigens; Cell surface determinants for neuromediators, e.g. serotonin receptor, dopamine receptor
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01KANIMAL HUSBANDRY; AVICULTURE; APICULTURE; PISCICULTURE; FISHING; REARING OR BREEDING ANIMALS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NEW BREEDS OF ANIMALS
    • A01K67/00Rearing or breeding animals, not otherwise provided for; New or modified breeds of animals
    • A01K67/027New or modified breeds of vertebrates
    • A01K67/0275Genetically modified vertebrates, e.g. transgenic
    • A01K67/0278Knock-in vertebrates, e.g. humanised vertebrates
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01KANIMAL HUSBANDRY; AVICULTURE; APICULTURE; PISCICULTURE; FISHING; REARING OR BREEDING ANIMALS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NEW BREEDS OF ANIMALS
    • A01K2227/00Animals characterised by species
    • A01K2227/10Mammal
    • A01K2227/105Murine
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01KANIMAL HUSBANDRY; AVICULTURE; APICULTURE; PISCICULTURE; FISHING; REARING OR BREEDING ANIMALS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NEW BREEDS OF ANIMALS
    • A01K2267/00Animals characterised by purpose
    • A01K2267/03Animal model, e.g. for test or diseases
    • A01K2267/0306Animal model for genetic diseases

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Neurology (AREA)
  • Cell Biology (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Gastroenterology & Hepatology (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Animal Husbandry (AREA)

Abstract

Non-human animal model for autism spectrum disorders, anxiety and/or depression. The invention discloses a transgenic animal model for disorders of the autistic spectrum, anxiety and/or depression, stably comprising a heterologous nucleotide sequence encoding the gluk4 protein, in which said nucleotide sequence is integrated into its genome. It is expressed in the animal's previous brain. Therefore, the invention relates to a method for generating this model and a method for testing candidate drugs and drugs for the treatment of autism spectrum disorders, anxiety and/or depression. (Machine-translation by Google Translate, not legally binding)

Description

55

1010

15fifteen

20twenty

2525

3030

3535

MODELO ANIMAL NO HUMANO PARA DESÓRDENES DEL ESPECTRO AUTISTA.NON-HUMAN ANIMAL MODEL FOR DISORDERS OF THE AUTISTIC SPECTRUM.

ANSIEDAD Y/O DEPRESIÓNANXIETY AND / OR DEPRESSION

DESCRIPCIÓNDESCRIPTION

La presente invención se refiere a un animal transgénico no humano útil como modelo animal para trastornos del espectro autista, ansiedad y / o depresión. El animal transgénico no humano de la invención comprende en su genoma una secuencia de nucleótidos heteróloga integrada de manera estable que codifica la proteína GluK4, en el que dicha secuencia de nucleótidos se expresa en el cerebro anterior (prosencéfalo) del animal. Por lo tanto, la presente invención pertenece al campo técnico del tratamiento de trastornos neurológicos, principalmente, autismo, ansiedad o depresión.The present invention relates to a non-human transgenic animal useful as an animal model for autism spectrum disorders, anxiety and / or depression. The non-human transgenic animal of the invention comprises in its genome a stably integrated heterologous nucleotide sequence encoding the GluK4 protein, in which said nucleotide sequence is expressed in the animal's forebrain (forebrain). Therefore, the present invention belongs to the technical field of the treatment of neurological disorders, mainly autism, anxiety or depression.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓNBACKGROUND OF THE INVENTION

Los trastornos del espectro autista o ASDs (colectivamente referidos en este documento como autismo) incluyen un grupo de trastornos neuroconductuales graves y enigmáticos que generalmente se manifiestan en la infancia y persisten para toda la vida. Los ASDs comprenden un conjunto de trastornos del desarrollo que alteran la interacción social y la comunicación, causan en el afectado sentimientos y emociones inestables y, en muchos casos, afectan el desarrollo cognitivo. Los ASDs también se llaman trastornos generalizados del desarrollo, ya que no es un término que designa un tipo de trastorno del desarrollo, sino un término que designa, en un sentido amplio, enfermedades que comparten varios síntomas característicos. En los últimos años, la prevalencia de ASDs en cada país ha aumentado, y por tanto los costes sociales y económicos asociados con ASD han aumentado y la calidad de vida de la familia del paciente ha disminuido. Por esta razón, los estudios sobre el establecimiento de la causa de la ASD y el desarrollo de agentes para el tratamiento de ASD han sido cada vez más necesarios. Con respecto a la causa de ASD, se han estudiado varios factores de riesgo, y la tendencia genética, infección viral, metabolismo anormal y otros factores ambientales incluyendo métodos de crianza, típicamente han sido reconocidos como factores de riesgo y causas.Autism spectrum disorders or ASDs (collectively referred to herein as autism) include a group of serious and enigmatic neurobehavioral disorders that usually manifest in childhood and persist for a lifetime. The ASDs comprise a set of developmental disorders that alter social interaction and communication, cause in the affected feelings and unstable emotions and, in many cases, affect cognitive development. ASDs are also called generalized developmental disorders, since it is not a term that designates a type of developmental disorder, but a term that designates, in a broad sense, diseases that share several characteristic symptoms. In recent years, the prevalence of ASDs in each country has increased, and therefore the social and economic costs associated with ASD have increased and the quality of life of the patient's family has decreased. For this reason, studies on the establishment of the cause of ASD and the development of agents for the treatment of ASD have been increasingly necessary. With respect to the cause of ASD, several risk factors have been studied, and the genetic tendency, viral infection, abnormal metabolism and other environmental factors including parenting methods have typically been recognized as risk factors and causes.

En los últimos años, se han llevado a cabo estudios en modelos animales sobre la influencia de ciertos factores genéticos de ASD, y a través de estudios genéticos enIn recent years, studies have been carried out in animal models on the influence of certain genetic factors of ASD, and through genetic studies in

55

1010

15fifteen

20twenty

2525

3030

3535

pacientes con ASD se han encontrado varios genes que se creen estrechamente relacionados con este desarreglo. Debido a que los ASDs muestran una alta heredabilidad en comparación con otros trastornos mentales, tales estudios sobre los factores genéticos del autismo son importantes para ampliar la comprensión de las causas biológicas de los ASDs y para desarrollar agentes terapéuticos eficaces contra ellos.Several patients with ASD have found several genes that are believed to be closely related to this disorder. Because ASDs show high heritability in comparison to other mental disorders, such studies on the genetic factors of autism are important to broaden the understanding of the biological causes of ASDs and to develop effective therapeutic agents against them.

Los modelos animales pueden proporcionar un recurso valioso para el estudio de neuropatologías, así como para el ensayo de compuestos terapéuticos y tratamientos destinados a retardar o detener el trastorno que imitan. Debido a la complejidad genética de los trastornos del espectro autista, las cepas de ratones con una deleción o mutaciones en genes relacionados con autismo se han convertido en una herramienta esencial para investigar los mecanismos moleculares y de desarrollo neurológico subyacente ASD. Los modelos disponibles de ratón para autismo se pueden encontrar en la Iniciativa Simón Foundation Autism Research Initiative (SFARI). Los genes de ASDs sindrómicos se definen como aquellos genes que predisponen al autismo en el contexto de un trastorno sindrómico. Éstos incluyen, pero no se limitan a, CNTNAP2, FMR1, MECP2, NF1, PTEN, SHANK3, TSC1/2 y UBE3A (Provenzano, G. etal. 2012. Disease Markers 33, 225-239).Animal models can provide a valuable resource for the study of neuropathologies, as well as for the testing of therapeutic compounds and treatments aimed at delaying or stopping the disorder they mimic. Due to the genetic complexity of autism spectrum disorders, strains of mice with a deletion or mutations in autism-related genes have become an essential tool for investigating the underlying molecular and neurological development mechanisms of ASD. The available mouse models for autism can be found in the Simon Foundation Autism Research Initiative (SFARI). Syndromic ASD genes are defined as those genes that predispose to autism in the context of a syndromic disorder. These include, but are not limited to, CNTNAP2, FMR1, MECP2, NF1, PTEN, SHANK3, TSC1 / 2 and UBE3A (Provenzano, G. et al. 2012. Disease Markers 33, 225-239).

Durante el desarrollo, el cerebro humano está conformado por las entradas sensoriales y experiencias cognitivas. En este período, la estructura y función de las conexiones neuronales, esenciales para el rendimiento del cerebro, pueden ser alteradas por los cambios en la configuración molecular de sus sinapsis. En el sistema glutamatérgico, por ejemplo, la hiper o hipo-actividad inducida por varios factores representa un modelo atractivo para estudiar la fisiopatología de los trastornos mentales graves. De hecho, se ha encontrado una anomalía cromosómica que altera un gen que codifica para un receptor de glutamato ionotrópico de la clase kainato en individuos con esquizofrenia y en individuos con esquizofrenia y retraso mental (Pickard, B. S. et al. 2012. Human Molecular Genetics 21, 3513-3523). Los genes que dirigen la función sinóptica también parecen influir en el riesgo de autismo (Levy D. et al. 2011. Neuron 70, 886-897; Gilman, S.R. et al. 2011. Neuron 70, 898-907) y, curiosamente, algunos de ellos pertenecen a la familia de subunidades del receptor de glutamato de tipo kainato, como GRIK2 y GRIK4 (Griswold, AJ et al. 2012. Molecular Genética Humana 21, 3513 a 3523). Estudios recientes indican que las mutaciones de novo en la línea germinal y variantes numéricas de copia representan los factores deDuring development, the human brain is made up of sensory inputs and cognitive experiences. In this period, the structure and function of neuronal connections, essential for brain performance, can be altered by changes in the molecular configuration of their synapses. In the glutamatergic system, for example, hyper or hypo-activity induced by several factors represents an attractive model for studying the pathophysiology of serious mental disorders. In fact, a chromosomal abnormality has been found that alters a gene that codes for an ionotropic glutamate receptor of the kainate class in individuals with schizophrenia and in individuals with schizophrenia and mental retardation (Pickard, BS et al. 2012. Human Molecular Genetics 21 , 3513-3523). The genes that direct the synoptic function also seem to influence the risk of autism (Levy D. et al. 2011. Neuron 70, 886-897; Gilman, SR et al. 2011. Neuron 70, 898-907) and, interestingly, some of them belong to the family of glutamate receptor subunits of the kainate type, such as GRIK2 and GRIK4 (Griswold, AJ et al. 2012. Human Molecular Genetics 21, 3513 to 3523). Recent studies indicate that de novo germline mutations and numerical copy variants represent the factors of

55

1010

15fifteen

20twenty

2525

riesgo más significativos para los trastornos del espectro autista de lo reconocido previamente. Éste es el caso de GRIK4, asignado a la citobanda 11q23.3-q24.1, que se encontró duplicada de novo en un caso de autismo (Griswold, A.J. et al. 2012 citado ad supra). Actualmente, no hay modelos animales representativos de ASD procedentes de mutaciones de línea germinal y/o variantes de número de copia.more significant risk for autism spectrum disorders than previously recognized. This is the case of GRIK4, assigned to cytobanda 11q23.3-q24.1, which was found duplicated de novo in an autism case (Griswold, A.J. et al. 2012 cited ad supra). Currently, there are no representative animal models of ASD from germline mutations and / or copy number variants.

Los trastornos de ansiedad son algunos de los trastornos psicológicos más prevalentes. La ansiedad es una emoción, conectada a la respuesta del organismo a factores estresogénicos, mientras que los factores de riesgo pueden ser evitables. Los trastornos de ansiedad se clasifican como trastornos de ansiedad no relacionados con el estrés o estrés-relacionados. Trastornos de ansiedad relacionados con el estrés incluyen el trastorno de adaptación y la respuesta de estrés agudo; trastornos de ansiedad no relacionados con el estrés son el trastorno de pánico y el trastorno de ansiedad generalizada. La ansiedad puede ser estudiada en modelos animales. Existen modelos de animales donde el rasgo de ansiedad o el estado de ansiedad ha sido inducido en laboratorio. Por ejemplo, las patentes US6,353,152 y US6,060,642 representan modelos animales para la ansiedad. Sin embargo, los modelos animales descritos en dichas patentes alcanzan un bajo grado de ansiedad y no imitan los episodios agudos de la ansiedad en seres humanos.Anxiety disorders are some of the most prevalent psychological disorders. Anxiety is an emotion, connected to the body's response to stressors, while risk factors can be avoidable. Anxiety disorders are classified as anxiety disorders not related to stress or stress-related. Anxiety disorders related to stress include adjustment disorder and acute stress response; Anxiety disorders not related to stress are panic disorder and generalized anxiety disorder. Anxiety can be studied in animal models. There are models of animals where the anxiety trait or anxiety state has been induced in the laboratory. For example, patents US6,353,152 and US6,060,642 represent animal models for anxiety. However, the animal models described in these patents reach a low degree of anxiety and do not mimic acute episodes of anxiety in humans.

En vista de lo anterior, existe una necesidad en el estado de la técnica de proporcionar nuevos modelos animales no humanos para los trastornos del espectro autista, ansiedad y/o depresión que representan los múltiples fenotipos de estos trastornos en seres humanos.In view of the foregoing, there is a need in the state of the art to provide new non-human animal models for autism spectrum disorders, anxiety and / or depression that represent the multiple phenotypes of these disorders in humans.

55

1010

15fifteen

20twenty

2525

3030

3535

La presente invención se refiere en general a un animal transgénico no humano que puede ser utilizado como un modelo animal no humano para el estudio de los trastornos del espectro del autismo, ansiedad y/o depresión. Dicho animal transgénico se caracteriza porque comprende en su genoma una secuencia de nucleótidos heteróloga que codifica la proteína GluK4 integrada de manera estable, en donde dicha secuencia de nucleótidos se expresa en el cerebro anterior del animal transgénico. Como consecuencia, el nivel de proteína GluK4 en el animal transgénico (el nivel resultante de la suma de los niveles de proteína GluK4 homologa y heteróloga) se incrementa con respecto al nivel de dicha proteína en el animal no transgénico.The present invention generally relates to a non-human transgenic animal that can be used as a non-human animal model for the study of autism spectrum disorders, anxiety and / or depression. Said transgenic animal is characterized in that it comprises in its genome a heterologous nucleotide sequence encoding the stably integrated GluK4 protein, wherein said nucleotide sequence is expressed in the anterior brain of the transgenic animal. As a consequence, the level of GluK4 protein in the transgenic animal (the level resulting from the sum of the homologous and heterologous GluK4 protein levels) is increased with respect to the level of said protein in the non-transgenic animal.

Los ratones que expresan GluK4 de la presente invención se generaron mediante la introducción de 5 copias de la etiqueta Myc en fase con el codón de inicio de GRIK4 y bajo el control del promotor de CaMKII. A continuación, las consecuencias fisiológicas y conductuales de la sobre-expresión del gen GRIK4 en el cerebro anterior del ratón fueron evaluadas utilizando una batería de pruebas electrofisiológicas y comportamentales Como puede verse en el Ejemplo 1, los resultados obtenidos mostraron que el modelo animal transgénico generado reproduce algunos endofenotipos observados en el autismo, imitando la situación en los seres humanos con ASD.The mice expressing GluK4 of the present invention were generated by introducing 5 copies of the Myc tag in phase with the start codon of GRIK4 and under the control of the CaMKII promoter. Next, the physiological and behavioral consequences of the overexpression of the GRIK4 gene in the anterior brain of the mouse were evaluated using a battery of electrophysiological and behavioral tests. As can be seen in Example 1, the results obtained showed that the transgenic animal model generated reproduces some endophenotypes observed in autism, mimicking the situation in humans with ASD.

En base a este descubrimiento, los inventores han desarrollado varios aspectos inventivos que se describen en detalle a continuación.Based on this discovery, the inventors have developed several inventive aspects that are described in detail below.

El animal transgénico no humano de la invenciónThe non-human transgenic animal of the invention

Por lo tanto, un aspecto de la presente invención se refiere a un animal transgénico no humano que comprende integrada de forma estable en su genoma una secuencia de nucleótidos heteróloga que codifica la proteína GluK4, en el que dicha secuencia de nucleótidos se expresa en el cerebro anterior del animal (en lo sucesivo, " animal no humano de la invención").Therefore, one aspect of the present invention relates to a non-human transgenic animal that comprises stably integrated into its genome a heterologous nucleotide sequence encoding the GluK4 protein, in which said nucleotide sequence is expressed in the brain. anterior of the animal (hereinafter "non-human animal of the invention").

La expresión "integrado de forma estable en su genoma" se refiere a una secuencia de nucleótidos que está, bien integrado en un cromosoma comprendido en una célulaThe term "stably integrated into its genome" refers to a nucleotide sequence that is well integrated into a chromosome in a cell.

55

1010

15fifteen

20twenty

2525

3030

3535

o en un animal, por ejemplo, en un cromosoma endógeno o como parte de un cromosoma artificial, o está presente en una forma extracromosómica que no se diluya o pierda durante las divisiones celulares durante el tiempo de vida de la célula. Por ejemplo, un vector viral que no se integra en el genoma de una célula huésped, tal como un vector adenoviral, se conoce como integrado de forma estable en el genoma de una célula, si la célula es una célula que no se divide, tal como una neurona post- mitótica. Por lo tanto, en el contexto de la presente invención, la secuencia de nucleótidos heteróloga que codifica la proteína GluK4 se integra en un cromosoma del animal no humano de la invención y no se diluye o pierde durante el tiempo de vida de la célula. Los descendientes de estas células transfectadas, por lo tanto, también expresan el nuevo gen, resultando en una línea celular transfectada de manera estable.or in an animal, for example, in an endogenous chromosome or as part of an artificial chromosome, or is present in an extrachromosomal form that is not diluted or lost during cell divisions during the life of the cell. For example, a viral vector that does not integrate into the genome of a host cell, such as an adenoviral vector, is known as stably integrated into the genome of a cell, if the cell is a cell that does not divide, such as a post mitotic neuron. Therefore, in the context of the present invention, the heterologous nucleotide sequence encoding the GluK4 protein is integrated into a chromosome of the non-human animal of the invention and is not diluted or lost during the life of the cell. The descendants of these transfected cells, therefore, also express the new gene, resulting in a stably transfected cell line.

El término "heterólogo" se refiere a un gen o parte de un gen en un organismo huésped que se deriva de una especie diferente que el organismo huésped. Por lo tanto, en el contexto de la presente invención, la secuencia de nucleótidos que codifica la proteína GluK4 es una secuencia de nucleótidos exógena con respecto al animal transgénico no humano. Dicho gen que deriva de una especie diferente de la célula huésped/animal también puede ser llamado "transgén".The term "heterologous" refers to a gene or part of a gene in a host organism that is derived from a different species than the host organism. Therefore, in the context of the present invention, the nucleotide sequence encoding the GluK4 protein is an exogenous nucleotide sequence with respect to the non-human transgenic animal. Said gene that derives from a different species of the host / animal cell can also be called a "transgene."

La proteína GluK4 es un subtipo de receptor de kainato perteneciente a la familia de canales iónicos activados por ligando que está codificada por el gen GRIK4. Se puede utilizar una secuencia nucleotídica que codifica cualquier proteína GluK4 en el contexto de la presente invención. Ejemplos de proteínas GluK4 incluyen, pero no se limitan a, la proteína GluK4 de rata (Rattus norvegicus), la proteína GluK4 humana (Homo sapiens), la proteína GluK4 de ratón (Mus musculus), la proteína GluK4 de la rata topo (Nannospalax galili), la proteína GluK4 de caballo (Equus przewalskii), la proteína GluK4 de conejo (Oryctolagus cuniculus), la proteína GluK4 de hámster chino (Cricetulus griseus) y la proteína GluK4 de chimpancé común (Pan troglodytes). En una realización particular, la proteína GluK4 es la proteína GluK4 de rata.The GluK4 protein is a subtype of kainate receptor belonging to the family of ligand activated ion channels that is encoded by the GRIK4 gene. A nucleotide sequence encoding any GluK4 protein can be used in the context of the present invention. Examples of GluK4 proteins include, but are not limited to, rat GluK4 protein (Rattus norvegicus), human GluK4 protein (Homo sapiens), mouse GluK4 protein (Mus musculus), mole rat GluK4 protein (Nannospalax) galili), horse GluK4 protein (Equus przewalskii), rabbit GluK4 protein (Oryctolagus cuniculus), Chinese Hamster GluK4 protein (Cricetulus griseus) and Common chimpanzee GluK4 protein (Pan troglodytes). In a particular embodiment, the GluK4 protein is the rat GluK4 protein.

Las secuencias de aminoácidos de estas proteínas están disponibles en bases de datos públicas y se pueden recuperar fácilmente por el experto en el estado de la técnica. Sin embargo, los ejemplos de secuencias de aminoácidos de las proteínas GluK4 incluyen, pero no se limitan a, la proteína GluK4 de Rattus norvegicus (SEQ ID NO: 1, número de acceso NCBI NP_036704 versión NP_036704.1 GI: 10242377), laThe amino acid sequences of these proteins are available in public databases and can be easily recovered by the person skilled in the art. However, examples of amino acid sequences of GluK4 proteins include, but are not limited to, Rattus norvegicus GluK4 protein (SEQ ID NO: 1, NCBI accession number NP_036704 version NP_036704.1 GI: 10242377),

55

1010

15fifteen

20twenty

2525

3030

3535

proteína GluK4 de Homo sapiens (SEQ ID NO: 3, NCBI número de acceso AAI46653.1 versión AAI46653.1 Gl: 148921519), la proteína GluK4 de Mus musculus (SEQ ID NO: 4, NCBI número de acceso Q8BMF5, versión Q8BMF5.2 Gl: 341940775), la proteína GluK4 de Nannospalax galili (SEQ ID NO : 5, NCBI número de acceso XP_008824232, Versión XP_008824232.1 Gl: 674105958), la proteína GluK4 de Equus przewalskii (SEQ ID NO: 6, NCBI número de acceso XP_008511947, versión XP_008511947.1 Gl: 664709971), la proteína GluK4 de Oryctolagus cuniculus (SEQ ID NO : 7, NCBI número de acceso XP_008258709.1, versión XP_008258709.1 Gl: 655601372), la proteína GLUK4 de Cricetulus gríseus (SEQ ID NO: 8, NCBI número de acceso XP_007631296, versión XP_007631296.1 Gl: 625279300), y la proteína GluK4 de Pan troglodytes (SEQ ID NO : 9, NCBI número de acceso Q5IS46, Gl versión Q5IS46.1: 61213662). En otra realización particular, la proteína GluK4 comprende la secuencia de aminoácidos de SEQ ID NO: 1. Se debe destacar que la invención no se limita a estas secuencias específicas y que secuencias de proteínas GluK4 adicionales son conocidas en el estado de la técnica.Homo sapiens GluK4 protein (SEQ ID NO: 3, NCBI accession number AAI46653.1 version AAI46653.1 Gl: 148921519), Mus musculus GluK4 protein (SEQ ID NO: 4, NCBI accession number Q8BMF5, version Q8BMF5. 2 Gl: 341940775), Nannospalax galili GluK4 protein (SEQ ID NO: 5, NCBI accession number XP_008824232, Version XP_008824232.1 Gl: 674105958), Equus przewalskii GluK4 protein (SEQ ID NO: 6, NCBI number access XP_008511947, version XP_008511947.1 Gl: 664709971), the GluK4 protein from Oryctolagus cuniculus (SEQ ID NO: 7, NCBI accession number XP_008258709.1, version XP_008258709.1 Gl: 655601372), the GLUK4 protein from Cricetulus gríse SE (GríseQ gríse gríse) ID NO: 8, NCBI accession number XP_007631296, version XP_007631296.1 Gl: 625279300), and Pan troglodytes GluK4 protein (SEQ ID NO: 9, NCBI accession number Q5IS46, Gl version Q5IS46.1: 61213662). In another particular embodiment, the GluK4 protein comprises the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1. It should be noted that the invention is not limited to these specific sequences and that additional GluK4 protein sequences are known in the state of the art.

En vista de lo anterior, la persona experta en la técnica entiende que la proteína GluK4 para ser utilizada en la presente invención se puede derivar de varias fuentes, siendo dicho proteínas variantes funcionalmente equivalentes de cada uno. Así, en el contexto de la presente invención también se contempla variantes funcionalmente equivalentes de la SEQ ID NO: 1. El término "variante funcionalmente equivalente de la SEQ ID NO: 1" se refiere a una proteína (o polipéptido) que comprende una o más alteraciones, tales como sustituciones, inserciones, deleciones y/o truncamientos de uno o más residuos de aminoácidos específicos en una o más posiciones específicas en la proteína, y que tiene la misma función que la SEQ ID NO: 1, es decir, pertenece a la familia de receptores de glutamato, mediando la transmisión sinóptica excitatoria. Un ensayo para evaluar si la proteína es una variante funcionalmente equivalente de la SEQ ID NO: 1 es, por ejemplo, el ensayo que se describe en los Ejemplos de la solicitud de patente y que comprende la medición de la KAR mediada por las corrientes postsinápticas excitatorias (EPSCkar) en el animal transgénico no-humano que comprende la variante. También sería posible para probar la funcionalidad de la proteína mediante la realización de un ensayo como el descrito en la figura 1b, en donde la secuencia de nucleótidos exógena se ha expresado en células HEK293 junto con un plásmido que codifica subunidades GluK2, donde la corriente sólo podría ser inducida por el agonista ATPA siempre que el producto de dicha secuencia de nucleótidos heteromerice con subunidades GluK2 para formar receptores funcionales.In view of the foregoing, the person skilled in the art understands that the GluK4 protein to be used in the present invention can be derived from several sources, said proteins being functionally equivalent variants of each. Thus, in the context of the present invention, functionally equivalent variants of SEQ ID NO: 1 are also contemplated. The term "functionally equivalent variant of SEQ ID NO: 1" refers to a protein (or polypeptide) comprising one or more more alterations, such as substitutions, insertions, deletions and / or truncations of one or more specific amino acid residues at one or more specific positions in the protein, and having the same function as SEQ ID NO: 1, that is, belongs to the family of glutamate receptors, mediating excitatory synoptic transmission. An assay to assess whether the protein is a functionally equivalent variant of SEQ ID NO: 1 is, for example, the assay described in the Examples of the patent application and which comprises the measurement of KAR mediated by postsynaptic currents. excitatory (EPSCkar) in the non-human transgenic animal comprising the variant. It would also be possible to test the functionality of the protein by performing an assay such as that described in Figure 1b, where the exogenous nucleotide sequence has been expressed in HEK293 cells together with a plasmid encoding GluK2 subunits, where the current only it could be induced by the ATPA agonist provided that the product of said nucleotide sequence heteromerice with GluK2 subunits to form functional receptors.

55

1010

15fifteen

20twenty

2525

3030

3535

Por lo tanto, las variantes de la proteína GluK4 pueden ser (i) una en el que uno o más de los residuos de aminoácidos están sustituidos con un residuo de aminoácido conservado o no conservado (preferiblemente un residuo de aminoácido conservado) y tal residuo de aminoácido sustituido puede o no ser uno codificado por el código genético, (ii) una en el que hay uno o más residuos de aminoácidos modificados, por ejemplo, los residuos que son modificados por la unión de grupos sustituyentes, (iii) una en la que la proteína es una variante de procesamiento (splice-variant) de las proteínas de la presente y/o (iv) fragmentos de las proteínas invención. Los fragmentos incluyen proteínas generadas a través de la escisión proteolítica (proteólisis incluyendo multi-sitio) de una secuencia original. Las variantes se consideran dentro del alcance de los expertos en la técnica a partir de la enseñanza en el presente documento.Therefore, the GluK4 protein variants may be (i) one in which one or more of the amino acid residues are substituted with a conserved or unconserved amino acid residue (preferably a conserved amino acid residue) and such a residue of Substituted amino acid may or may not be one encoded by the genetic code, (ii) one in which there is one or more modified amino acid residues, for example, residues that are modified by the binding of substituent groups, (iii) one in the that the protein is a processing variant (splice-variant) of the proteins of the present and / or (iv) fragments of the invention proteins. Fragments include proteins generated through proteolytic cleavage (proteolysis including multi-site) of an original sequence. Variants are considered within the scope of those skilled in the art from the teaching herein.

Por lo tanto, en una realización particular, la proteína GluK4 comprende una secuencia de aminoácidos con una identidad de secuencia de al menos 95, 96, 97, 98 ó 99% a la SEQ ID NO: 1. En otra realización particular, la proteína GluK4 comprende la secuencia de aminoácidos de SEQ ID NO: 1.Therefore, in a particular embodiment, the GluK4 protein comprises an amino acid sequence with a sequence identity of at least 95, 96, 97, 98 or 99% at SEQ ID NO: 1. In another particular embodiment, the protein GluK4 comprises the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1.

En el contexto de la presente invención, el término "identidad de secuencia" se refiere a la homología entre dos secuencias de aminoácidos. Las secuencias de aminoácidos se dice que son homólogas al exhibir un cierto nivel de similitud. Si dos secuencias homólogas están estrechamente relacionadas o más alejadas se indica con "porcentaje de identidad" o "porcentaje de similitud", que es alta o baja, respectivamente. Como se conoce en la técnica, la "similitud" entre dos proteínas se determina comparando la secuencia de aminoácidos y sus sustitutos de aminoácidos conservados de una proteína a una secuencia de una segunda proteína. El grado de identidad entre dos proteínas se determina usando algoritmos informáticos y métodos que son ampliamente conocidos por las personas expertas en la técnica. La identidad entre dos secuencias de aminoácidos se determina preferiblemente mediante el algoritmo BLASTP [BLASTManual, Altschul, S., et al., NCBI NLM NIH Bethesda, Md. 20894, Altschul, S., et al., J. Mol. Biol. 215: 403-410 (1990)].In the context of the present invention, the term "sequence identity" refers to the homology between two amino acid sequences. The amino acid sequences are said to be homologous by exhibiting a certain level of similarity. If two homologous sequences are closely related or further away, it is indicated by "percent identity" or "percent similarity", which is high or low, respectively. As is known in the art, the "similarity" between two proteins is determined by comparing the amino acid sequence and its conserved amino acid substitutes of a protein to a sequence of a second protein. The degree of identity between two proteins is determined using computer algorithms and methods that are widely known to those skilled in the art. The identity between two amino acid sequences is preferably determined by the BLASTP algorithm [BLASTM Annual, Altschul, S., et al., NCBI NLM NIH Bethesda, Md. 20894, Altschul, S., et al., J. Mol. Biol. 215: 403-410 (1990)].

Las secuencias de nucleótidos que codifican las proteínas GluK4 mencionadas anteriormente pueden obtenerse de bases de datos públicas, tales como el Centro Nacional de Información Biotecnológica (NCBI). Sin embargo, en una realizaciónThe nucleotide sequences encoding the GluK4 proteins mentioned above can be obtained from public databases, such as the National Center for Biotechnology Information (NCBI). However, in one embodiment

55

1010

15fifteen

20twenty

2525

3030

3535

particular, la secuencia de nucleótidos que codifica la proteína GluK4 comprende la secuencia de nucleótidos SEQ ID NO. 2 (Rattus norvegicus, NCBI número de acceso NM_012572, versión NM_012572.1 Gl: 10242376).In particular, the nucleotide sequence encoding the GluK4 protein comprises the nucleotide sequence SEQ ID NO. 2 (Rattus norvegicus, NCBI accession number NM_012572, version NM_012572.1 Gl: 10242376).

Una de las características del animal no humano de la invención es que la secuencia de nucleótidos que codifica la proteína GluK4 se expresa en el cerebro anterior del animal.One of the characteristics of the non-human animal of the invention is that the nucleotide sequence encoding the GluK4 protein is expressed in the animal's anterior brain.

El término "cerebro anterior", también llamado prosencéfalo, se refiere a la parte anterior de las tres divisiones principales del cerebro de los vertebrados en desarrollo. El cerebro anterior es la parte más grande del cerebro, la mayor parte del mismo está formada por la corteza cerebral. Otras estructuras importantes que se encuentran en el cerebro anterior incluyen el tálamo, el hipotálamo y el sistema límbico (una colección de estructuras dentro del cerebro anterior, incluyendo la amígdala y el hipocampo).The term "anterior brain," also called the forebrain, refers to the anterior part of the three major brain divisions of developing vertebrates. The anterior brain is the largest part of the brain, most of it is formed by the cerebral cortex. Other important structures found in the anterior brain include the thalamus, the hypothalamus and the limbic system (a collection of structures within the anterior brain, including the amygdala and the hippocampus).

Por lo tanto, en una realización particular, la secuencia de nucleótidos se expresa en el hipocampo y/o en el neocórtex.Therefore, in a particular embodiment, the nucleotide sequence is expressed in the hippocampus and / or in the neocortex.

El término "hipocampo" se refiere a la parte del cerebro que está implicada en la formación, organización y almacenamiento de la memoria. Se encuentra debajo de la corteza cerebral; y en los primates se encuentra en el lóbulo temporal medial, debajo de la superficie cortical. Contiene dos partes principales entrelazadas: el cuerno de Amón y el giro dentado.The term "hippocampus" refers to the part of the brain that is involved in the formation, organization and storage of memory. It is found under the cerebral cortex; and in primates it is found in the medial temporal lobe, below the cortical surface. It contains two intertwined main parts: the horn of Amun and the dentate gyrus.

El término "neocórtex" o “neocorteza” se refiere a la mayor parte de la corteza cerebral, que abarca los dos hemisferios cerebrales, formadas por seis capas, etiquetadas desde el exterior, I a VI.The term "neocortex" or "neocortex" refers to most of the cerebral cortex, which encompasses the two cerebral hemispheres, formed by six layers, labeled from the outside, I to VI.

Cualquier método conocido en el estado de la técnica para crear animales transgénicos se puede utilizar para obtener el animal transgénico no humano de la invención. Éstos se darán a conocer en detalle más adelante en otros aspectos de la invención.Any method known in the state of the art for creating transgenic animals can be used to obtain the non-human transgenic animal of the invention. These will be disclosed in detail later in other aspects of the invention.

Como la persona experta entenderá, la secuencia de nucleótidos tiene que estar unida a una secuencia reguladora de la expresión que controle la transcripción de dichaAs the skilled person will understand, the nucleotide sequence must be linked to an expression regulatory sequence that controls the transcription of said

55

1010

15fifteen

20twenty

2525

3030

3535

secuencia de nucleótidos. Por lo tanto, en otra realización particular, la secuencia de nucleótidos heteróloga que codifica la proteína GluK4 está unida operativamente a una secuencia reguladora de la expresión. Una secuencia reguladora de la expresión es un segmento de una molécula de ácido nucleico que se refiere a una secuencia promotora o una secuencia aguas arriba (upstream) (tal como un promotor), en la que la activación de los mismos regula (aumentando o disminuyendo) la transcripción de una secuencia de ácido nucleico unida de manera operativa a la misma. Tal como se utiliza en esta descripción, la expresión "operativamente unida" significa que el polinucleótido está dentro de la pauta de lectura correcta para su expresión bajo el control de dichas secuencias reguladoras. Las secuencias reguladoras útiles para la presente invención pueden ser secuencias nucleares que promueven o, alternativamente, secuencias potenciadoras y/u otras secuencias que regulan el aumento de la expresión del polinucleótido. En otra forma de realización más particular, la secuencia reguladora de la expresión es un promotor y/o un potenciador.nucleotide sequence Therefore, in another particular embodiment, the heterologous nucleotide sequence encoding the GluK4 protein is operably linked to an expression regulatory sequence. An expression regulatory sequence is a segment of a nucleic acid molecule that refers to a promoter sequence or an upstream sequence (such as a promoter), in which the activation thereof regulates (increasing or decreasing ) the transcription of a nucleic acid sequence operatively linked thereto. As used in this description, the term "operably linked" means that the polynucleotide is within the correct reading pattern for expression under the control of said regulatory sequences. The regulatory sequences useful for the present invention may be nuclear sequences that promote or, alternatively, enhancer sequences and / or other sequences that regulate the increase in polynucleotide expression. In another more particular embodiment, the expression regulatory sequence is a promoter and / or an enhancer.

El promotor puede ser constitutivo o inducible. Si se desea la expresión constante del polinucleótido, entonces se usa un promotor constitutivo. Ejemplos de promotores constitutivos bien conocidos incluyen el promotor inmediato temprano de citomegalovirus (CMV), el promotor del virus del sarcoma de Rous, el promotor CAGS, un promotor de ubiquitina-C, y similares. Un gran número de otros ejemplos de promotores constitutivos son bien conocidos en la técnica y se pueden utilizar en la aplicación de la invención. Si se desea la expresión controlada del polinucleótido, entonces se debe utilizar un promotor inducible. El nivel de expresión con frecuencia puede ser controlado variando la concentración del inductor de modo que el promotor inducible se estimula más fuertemente o débilmente y, por consiguiente, la concentración del producto transcrito del polinucleótido se ve afectada. Ejemplos de promotores inducibles bien conocidos son: un promotor sensible a andrógenos o estrógenos, un promotor sensible a la doxiciclina, un promotor de metalotioneína, o un promotor de respuesta a ecdisona. Otros ejemplos son bien conocidos en la técnica y pueden ser utilizados para implementar la invención. Además, puede desearse una expresión específica de la secuencia de nucleótidos de interés. En este caso, se pueden utilizar en la presente invención un promotor específico del tipo de célula o un promotor específico del tejido. Por ejemplo, el promotor puede ser específico de células neuronales, específico del cerebro, específico de las neuronas, o específico de células gliales, por ejemplo, el promotor tau, el promotor de la CaMK, el promotor de la Nestina, el promotor GAFP, el promotor de la Tubulina III, u otro promotor conocidoThe promoter can be constitutive or inducible. If the constant expression of the polynucleotide is desired, then a constitutive promoter is used. Examples of well-known constitutive promoters include the immediate early cytomegalovirus (CMV) promoter, the Rous sarcoma virus promoter, the CAGS promoter, a C-ubiquitin promoter, and the like. A large number of other examples of constitutive promoters are well known in the art and can be used in the application of the invention. If controlled expression of the polynucleotide is desired, then an inducible promoter should be used. The level of expression can often be controlled by varying the concentration of the inducer so that the inducible promoter is stimulated more strongly or weakly and, consequently, the concentration of the transcribed product of the polynucleotide is affected. Examples of well-known inducible promoters are: an androgen or estrogen sensitive promoter, a doxycycline sensitive promoter, a metallothionein promoter, or an ecdysone response promoter. Other examples are well known in the art and can be used to implement the invention. In addition, a specific expression of the nucleotide sequence of interest may be desired. In this case, a cell type specific promoter or a tissue specific promoter can be used in the present invention. For example, the promoter can be specific to neuronal cells, specific to the brain, specific to neurons, or specific to glial cells, for example, the tau promoter, the CaMK promoter, the Nestine promoter, the GAFP promoter, the Tubulin III promoter, or other known promoter

55

1010

15fifteen

20twenty

2525

3030

3535

por los expertos en la técnica por ser activo específicamente en una de estas células de los tejidos. Por lo tanto, en una realización particular, el promotor es un promotor específico del Sistema Nervioso Central, tales como el promotor de la Enolasa Específica de Neuronas (NSE). En una realización particular, el promotor es el promotor de CaMKII alfa o el promotor del gen GRIK4by those skilled in the art for being specifically active in one of these tissue cells. Therefore, in a particular embodiment, the promoter is a specific promoter of the Central Nervous System, such as the Neuron Specific Enolase (NSE) promoter. In a particular embodiment, the promoter is the CaMKII alpha promoter or the GRIK4 gene promoter

Como se mencionó anteriormente, el animal transgénico no humano de la invención se caracteriza porque comprende integrada de manera estable en su genoma una secuencia de nucleótidos heteróloga que codifica la proteína GluK4, en el que dicha secuencia de nucleótidos se expresa en el cerebro anterior del animal transgénico. Como consecuencia, el nivel de proteína GluK4 en el animal transgénico (el nivel resultante de la suma de los niveles de proteína GluK4 homologas y heterólogas) se incrementa con respecto al nivel de dicha proteína en el animal no transgénico. La presencia de un aumento de los niveles de la proteína GluK4 en el animal puede ser debido a la presencia en el genoma de más de una copia de la secuencia de nucleótidos heteróloga que codifica la proteína GluK4. Por lo tanto, en otra realización particular, el animal transgénico no humano de la invención comprende al menos 2, 3 o 4 copias de la secuencia de nucleótidos heteróloga que codifica la proteína GluK4.As mentioned above, the non-human transgenic animal of the invention is characterized in that it comprises stably integrated into its genome a heterologous nucleotide sequence encoding the GluK4 protein, in which said nucleotide sequence is expressed in the animal's anterior brain. transgenic As a consequence, the level of GluK4 protein in the transgenic animal (the level resulting from the sum of homologous and heterologous GluK4 protein levels) is increased with respect to the level of said protein in the non-transgenic animal. The presence of an increase in GluK4 protein levels in the animal may be due to the presence in the genome of more than one copy of the heterologous nucleotide sequence encoding the GluK4 protein. Therefore, in another particular embodiment, the non-human transgenic animal of the invention comprises at least 2, 3 or 4 copies of the heterologous nucleotide sequence encoding the GluK4 protein.

Cualquier animal no humano puede ser utilizado para expresar la secuencia de nucleótidos que codifica la proteína GluK4 en su genoma, obteniendo el animal transgénico no humano de la invención. Ejemplos de animal no humano incluyen, pero no se limitan a, mamíferos, preferiblemente, roedores (ratón, rata, conejillo de indias, rata-topo, etc), primates no humanos, tales como monos o chimpancés. Por lo tanto, en otra realización particular, el animal transgénico no humano de la invención es un mamífero, preferiblemente seleccionado del grupo que consiste en mono, cerdo, rata y ratón.Any non-human animal can be used to express the nucleotide sequence encoding the GluK4 protein in its genome, obtaining the non-human transgenic animal of the invention. Examples of non-human animals include, but are not limited to, mammals, preferably, rodents (mouse, rat, guinea pig, rat-mole, etc.), non-human primates, such as monkeys or chimpanzees. Therefore, in another particular embodiment, the non-human transgenic animal of the invention is a mammal, preferably selected from the group consisting of monkey, pig, rat and mouse.

El animal no humano transgénico de la invención puede tener cualquier fondo genético de los conocidos en el estado de la técnica por un experto en la técnica, es decir, dicho animal transgénico no humano puede venir de un animal de tipo salvaje (WT) o de un animal no humano con un fondo genético incorporando cualquier marcador molecular que está directa o indirectamente relacionado con el autismo, ansiedad o depresión.The transgenic non-human animal of the invention can have any genetic background of those known in the state of the art by one skilled in the art, that is, said non-human transgenic animal can come from a wild-type animal (WT) or from a non-human animal with a genetic background incorporating any molecular marker that is directly or indirectly related to autism, anxiety or depression.

Usos del animal transgénico no humano de la invenciónUses of the non-human transgenic animal of the invention

55

1010

15fifteen

20twenty

2525

3030

3535

Como se explicó anteriormente, el animal transgénico no humano se caracteriza porque comprende una proteína heteróloga secuencia de nucleótidos que codifica de manera estable GluK4 insertado en su genoma, causando un aumento en los niveles de proteína GluK4. Sorprendentemente, esto origina que el comportamiento de los animales transgénicos imite los síntomas humanos de ASD, la depresión y/o ansiedad. En consecuencia, el animal transgénico no humano de la invención es útil como un modelo animal no humano de dichas enfermedades.As explained above, the non-human transgenic animal is characterized in that it comprises a heterologous nucleotide sequence protein that stably encodes GluK4 inserted into its genome, causing an increase in GluK4 protein levels. Surprisingly, this causes the behavior of transgenic animals to mimic the human symptoms of ASD, depression and / or anxiety. Consequently, the non-human transgenic animal of the invention is useful as a non-human animal model of said diseases.

En otro aspecto, la invención se refiere al uso del animal transgénico no humano de la invención como un modelo animal para trastornos del espectro autista, ansiedad y/o depresión.In another aspect, the invention relates to the use of the non-human transgenic animal of the invention as an animal model for autism spectrum disorders, anxiety and / or depression.

La invención se dirige al uso de un animal transgénico no humano de la invención para la detección, descubrimiento, la identificación, evaluación y validación de compuestos potencial mente útiles para el tratamiento y/o prevención de ASD, la depresión y/o ansiedad.The invention is directed to the use of a non-human transgenic animal of the invention for the detection, discovery, identification, evaluation and validation of compounds potentially useful for the treatment and / or prevention of ASD, depression and / or anxiety.

Por lo tanto, en otro aspecto, la invención se refiere a un método para la detección, descubrimiento, identificación, evaluación y/o validar un compuesto para el tratamiento del ASD, la ansiedad y/o depresión, en adelante procedimiento de la invención, que comprende:Therefore, in another aspect, the invention relates to a method for the detection, discovery, identification, evaluation and / or validation of a compound for the treatment of ASD, anxiety and / or depression, hereinafter method of the invention, which includes:

(a) administrar un compuesto candidato a un animal transgénico no humano de la invención y(a) administering a candidate compound to a non-human transgenic animal of the invention and

(b) determinar el efecto del compuesto candidato en el comportamiento de dicho animal transgénico no humano, o alternativamente, la determinación del nivel de expresión de la proteína GluK4.(b) determine the effect of the candidate compound on the behavior of said non-human transgenic animal, or alternatively, the determination of the level of expression of the GluK4 protein.

Tal y como se utiliza en este documento, los términos "autismo" y "trastornos del espectro autista" (ASDs) se utilizan indistintamente para describir en general tres de los cinco trastornos del desarrollo que se describen en el Manual Diagnóstico y Estadístico IV (DSM IV-TR): trastorno autista, trastorno de Asperger y el trastorno generalizado del desarrollo no especificado (American Psychiatric Association, 2000). Las características clínicas del autismo incluyen alteraciones en tres categorías de interacciones de comportamiento recíproco sociales, comunicación verbal y no verbal, y actividades propias de su edad e intereses.As used herein, the terms "autism" and "autism spectrum disorders" (ASDs) are used interchangeably to describe in general three of the five developmental disorders described in Diagnostic and Statistical Manual IV (DSM IV-TR): autistic disorder, Asperger's disorder and generalized developmental disorder not specified (American Psychiatric Association, 2000). The clinical characteristics of autism include alterations in three categories of interactions of social reciprocal behavior, verbal and nonverbal communication, and activities of their age and interests.

55

1010

15fifteen

20twenty

2525

3030

Tal y como se usa aquí, el término "ansiedad" se refiere a un miedo a un objeto no definido, es decir, una reacción emocional ofensiva y agonizante que tenemos en una situación amenazante y peligrosa que puede resultar en resultados negativos. El término "trastornos de ansiedad" se refiere a un trastorno mental en el que surge la ansiedad sin razón y un nivel de ansiedad es demasiado alto. Es decir, este término se refiere a un caso en el que se plantea la excesiva angustia psicológica debido a la ansiedad mórbida o dificultad grave y que se produce en la adaptación a la vida real. Ejemplos de trastornos de ansiedad incluyen, pero no se limitan a, un trastorno de pánico, fobia, un trastorno obsesivo-compulsivo, un trastorno de estrés postraumático, trastorno de estrés agudo, trastorno de ansiedad generalizada, y un trastorno de ansiedad por separación.As used here, the term "anxiety" refers to a fear of an undefined object, that is, an offensive and agonizing emotional reaction that we have in a threatening and dangerous situation that can result in negative results. The term "anxiety disorders" refers to a mental disorder in which anxiety arises without reason and a level of anxiety is too high. That is, this term refers to a case in which excessive psychological distress arises due to morbid anxiety or severe difficulty and that occurs in adaptation to real life. Examples of anxiety disorders include, but are not limited to, a panic disorder, phobia, an obsessive-compulsive disorder, a post-traumatic stress disorder, acute stress disorder, generalized anxiety disorder, and a separation anxiety disorder.

Un "trastorno de pánico" es un síntoma de ansiedad extrema en la que el miedo surge de repente y sin ningún motivo, seguido de sofoco o de fuertes latidos del corazón. Es decir, el trastorno de pánico es un trastorno que tiene varios sucesos de ataque de pánico y que pueden ocurrir debido a una fatiga, excitación, comportamientos sexuales, o impactos emocionales. Sin embargo, por lo general, el trastorno de pánico, no puede predecirse y ocurre de repente.A "panic disorder" is a symptom of extreme anxiety in which fear arises suddenly and for no reason, followed by suffocation or strong heartbeat. That is, panic disorder is a disorder that has several events of panic attack and that can occur due to fatigue, excitement, sexual behaviors, or emotional impacts. However, in general, panic disorder cannot be predicted and occurs suddenly.

La "fobia" se refiere a un trastorno de ansiedad caracterizado por evitar una situación en particular o sujeto debido a la ansiedad y el miedo de la situación en particular o tema grave. 1) La fobia específica es un trastorno caracterizado por un miedo irracional recurrente y conductas de evitación de un tema o situación particular. 2) La fobia social es un trastorno que se caracteriza por mostrar repetidamente conductas evasivas por miedo a una situación social donde se produce la interacción entre las personas. 3) La agorafobia es un trastorno que se caracteriza por mostrar en varias ocasiones el temor de un lugar o situación en particular."Phobia" refers to an anxiety disorder characterized by avoiding a particular situation or subject due to anxiety and fear of the particular situation or serious issue. 1) Specific phobia is a disorder characterized by recurrent irrational fear and avoidance behaviors of a particular issue or situation. 2) Social phobia is a disorder that is characterized by repeatedly showing evasive behaviors for fear of a social situation where interaction between people occurs. 3) Agoraphobia is a disorder that is characterized by showing on several occasions the fear of a particular place or situation.

El "trastorno obsesivo-compulsivo" es un trastorno de ansiedad caracterizado por pensamientos recurrentes no deseados, es decir obsesiones y comportamientos."Obsessive-compulsive disorder" is an anxiety disorder characterized by recurring unwanted thoughts, that is, obsessions and behaviors.

El "trastorno de estrés postraumático" es un trastorno de ansiedad caracterizado por una ansiedad persistente en respuesta a un suceso aterrador."PTSD" is an anxiety disorder characterized by persistent anxiety in response to a terrifying event.

55

1010

15fifteen

20twenty

2525

3030

3535

El "trastorno de estrés agudo" es un trastorno de ansiedad que muestra síntomas similares a los del trastorno de estrés postraumático y que se caracteriza por mostrar síntomas disociativos en respuesta a un evento traumático."Acute stress disorder" is an anxiety disorder that shows symptoms similar to those of posttraumatic stress disorder and is characterized by showing dissociative symptoms in response to a traumatic event.

El "trastorno de ansiedad generalizada" es un trastorno de ansiedad caracterizado por la ansiedad crónica y preocupación excesiva con respecto a varias situaciones."Generalized anxiety disorder" is an anxiety disorder characterized by chronic anxiety and excessive worry about various situations.

El "trastorno de ansiedad por separación" es una condición en la que un individuo experimenta ansiedad excesiva respecto a la separación de las personas a las que el individuo tiene un fuerte apego emocional. Si la ansiedad por separación excede de un rango normal e interfiere con una vida social normal, esto se puede definir como un estado mórbido. A este respecto, el trastorno de ansiedad de separación se refiere a un caso en el que la ansiedad por separación es excesiva y por lo tanto interfiere con las actividades normales."Separation anxiety disorder" is a condition in which an individual experiences excessive anxiety regarding the separation of people to whom the individual has a strong emotional attachment. If separation anxiety exceeds a normal range and interferes with a normal social life, this can be defined as a morbid state. In this regard, separation anxiety disorder refers to a case in which separation anxiety is excessive and therefore interferes with normal activities.

Como se usa en este documento, el término "depresión" se refiere a un trastorno del cerebro que comprende los sentimientos y síntomas en un individuo que interfieren con su capacidad para trabajar, dormir, estudiar, comer y disfrutar de la vida. Los ejemplos de trastornos depresivos incluyen, pero no se limitan a, el trastorno depresivo mayor persistente [tal como la depresión psicótica, la depresión posparto, el trastorno afectivo estacional (SAD)] y el trastorno bipolar.As used herein, the term "depression" refers to a disorder of the brain that comprises the feelings and symptoms in an individual that interfere with his ability to work, sleep, study, eat and enjoy life. Examples of depressive disorders include, but are not limited to, persistent major depressive disorder [such as psychotic depression, postpartum depression, seasonal affective disorder (SAD)] and bipolar disorder.

El término "depresión mayor" se refiere a los síntomas severos que interfieren con la capacidad para trabajar, dormir, estudiar, comer y disfrutar de la vida. Un episodio puede ocurrir sólo una vez en la vida de una persona, pero más a menudo, una persona tiene varios episodios.The term "major depression" refers to severe symptoms that interfere with the ability to work, sleep, study, eat and enjoy life. An episode can occur only once in a person's life, but more often, a person has several episodes.

El término "trastorno depresivo persistente" se refiere a un estado de ánimo depresivo que dura por lo menos 2 años. Algunas formas de depresión son ligeramente diferentes, o pueden desarrollarse bajo circunstancias únicas. Estas incluyen, pero no se limitan a:The term "persistent depressive disorder" refers to a depressive mood that lasts at least 2 years. Some forms of depression are slightly different, or may develop under unique circumstances. These include, but are not limited to:

• La depresión psicótica, que se produce cuando una persona sufre una depresión grave más alguna forma de psicosis, como tener creencias falsas perturbadoras o una ruptura con la realidad (delirios) o ver o escuchar cosas perturbadoras que otros no pueden oír o ver (alucinaciones).• Psychotic depression, which occurs when a person suffers from severe depression plus some form of psychosis, such as having disturbing false beliefs or a break with reality (delusions) or seeing or hearing disturbing things that others cannot hear or see (hallucinations) ).

55

1010

15fifteen

20twenty

2525

3030

3535

• La depresión postparto, que es mucho más grave que los "baby blues" que experimentan muchas mujeres después de dar a luz, cuando los cambios hormonales y físicos y la nueva responsabilidad de cuidar a un recién nacido puede ser abrumador. Se estima que del 10 al 15 por ciento de las mujeres experimentan depresión posparto después de dar a luz.• Postpartum depression, which is much more serious than the "baby blues" many women experience after giving birth, when hormonal and physical changes and the new responsibility of caring for a newborn can be overwhelming. It is estimated that 10 to 15 percent of women experience postpartum depression after giving birth.

• El trastorno afectivo estacional (SAD), que se caracteriza por la aparición de la depresión durante los meses de invierno, cuando hay menos luz solar natural. La depresión generalmente se levanta durante la primavera y el verano. El SAD se puede tratar efectivamente con terapia de luz, pero casi la mitad de las personas con SAD no mejoran con la terapia de luz sola. Los medicamentos antidepresivos y la psicoterapia pueden reducir los síntomas del SAD, ya sea solo o en combinación con terapia de luz.• Seasonal affective disorder (SAD), which is characterized by the appearance of depression during the winter months, when there is less natural sunlight. Depression usually rises during spring and summer. SAD can be treated effectively with light therapy, but almost half of people with SAD do not improve with light therapy alone. Antidepressant medications and psychotherapy can reduce the symptoms of SAD, either alone or in combination with light therapy.

El término "trastorno bipolar", también llamado enfermedad maníaco-depresiva, se refiere a los cambios de humor, el ciclismo en el individuo desde los máximos extremos (por ejemplo, manía) a bajas extremas (por ejemplo, depresión).The term "bipolar disorder", also called manic-depressive illness, refers to mood swings, cycling in the individual from the maximum extremes (for example, mania) to extreme casualties (for example, depression).

En un primer paso, el método de la invención comprende administrar un compuesto candidato a un animal transgénico no humano de la invención.In a first step, the method of the invention comprises administering a candidate compound to a non-human transgenic animal of the invention.

Los compuestos candidatos o bajo ensayo pueden ser compuestos de cualquier naturaleza, por ejemplo, un producto químico, biológico, microbiológico, etc compuestos aislados o mezclados con uno o más compuestos diferentes, e incluyen compuestos con una composición y estructura conocida o desconocida, productos farmacéuticos con cualquier aplicación terapéutica conocida, productos biológicos, productos microbiológicos, etc., por ejemplo, compuestos químicos orgánicos o inorgánicos, péptidos, proteínas, ácidos nucleicos, extractos, etc.The candidate compounds or under test may be compounds of any nature, for example, a chemical, biological, microbiological, etc. compounds isolated or mixed with one or more different compounds, and include compounds with a known or unknown composition and structure, pharmaceuticals with any known therapeutic application, biological products, microbiological products, etc., for example, organic or inorganic chemical compounds, peptides, proteins, nucleic acids, extracts, etc.

En un segundo paso, el método de la invención comprende determinar el efecto del compuesto candidato en el comportamiento de dicho animal transgénico no humano.In a second step, the method of the invention comprises determining the effect of the candidate compound on the behavior of said non-human transgenic animal.

En el animal transgénico no humano de la invención se reproducen algunos endofenotipos vistos en el autismo, ansiedad y/o depresión, por ejemplo, un comportamiento social deteriorado, un déficit en su interacción social, menor actividad que en los animales no transgénicos, la falta de motivación (aumento de períodos sedentarios), anhedonia, comportamiento repetitivo, comunicación defectuosa (porIn the non-human transgenic animal of the invention some endophenotypes seen in autism, anxiety and / or depression are reproduced, for example, impaired social behavior, a deficit in their social interaction, less activity than in non-transgenic animals, the lack of motivation (increase of sedentary periods), anhedonia, repetitive behavior, defective communication (for

55

1010

15fifteen

20twenty

2525

3030

3535

ejemplo, la vocalización), etc.; si después de administrar el compuesto candidato al animal transgénico no humano de la invención, el animal cambia uno o más de los mencionados endofenotipos a comportamientos con más interacción social, aumento de la actividad, periodos menos sedentarios, etc; entonces se puede concluir que el compuesto candidato es útil para tratar trastornos del espectro autista, ansiedad y / o depresión.example, vocalization), etc .; if after administering the candidate compound to the non-human transgenic animal of the invention, the animal changes one or more of the aforementioned endophenotypes to behaviors with more social interaction, increased activity, less sedentary periods, etc .; then it can be concluded that the candidate compound is useful for treating autism spectrum disorders, anxiety and / or depression.

El término "tratamiento" o "tratar" se refieren a mejorar, atenuar, disminuir o eliminar uno o más de los síntomas de trastornos del espectro autista, la ansiedad y/o la depresión. Por tanto, en el contexto de la presente invención, se considera que un compuesto es útil para tratar trastornos del espectro autista, ansiedad y/o depresión cuando uno o más de los síntomas asociados a dichos trastornos se mejora, atenuada, disminuida o eliminada (debido a la administración al sujeto de dicha composición).The term "treatment" or "treat" refers to improving, attenuating, decreasing or eliminating one or more of the symptoms of autism spectrum disorders, anxiety and / or depression. Therefore, in the context of the present invention, a compound is considered to be useful for treating autism spectrum disorders, anxiety and / or depression when one or more of the symptoms associated with said disorders is improved, attenuated, diminished or eliminated ( due to the administration to the subject of said composition).

El cambio en el comportamiento del animal transgénico no humano de la invención después de administrar el compuesto objeto de ensayo se puede evaluar mediante el uso de una batería de pruebas de comportamiento. Dichas pruebas son ampliamente conocidas en el estado de la técnica y en la práctica de rutina para la persona experta en la técnica. Cualquiera de ellas puede ser utilizada en el contexto de la presente invención. Las pruebas de comportamiento incluyen, pero no se limitan a, test de interacción social de las tres cámaras, prueba de natación forzada, laberinto elevado en cruz, ensayo en campo abierto y la caja de luz-oscuridad.The change in the behavior of the non-human transgenic animal of the invention after administering the test compound can be evaluated by using a battery of behavioral tests. Such tests are widely known in the state of the art and in routine practice for the person skilled in the art. Any of them can be used in the context of the present invention. Behavioral tests include, but are not limited to, the three chamber social interaction test, forced swimming test, cross-raised labyrinth, open field testing and the light-dark box.

Alternativamente, el segundo paso del método de la invención puede comprender determinar el nivel de expresión de la proteína GluK4. Como se explicó anteriormente, el animal transgénico no humano de la invención se caracteriza porque comprende integrado de manera estable en su genoma una secuencia de nucleótidos heteróloga que codifica la proteína GluK4 y, como consecuencia, el nivel de proteína GluK4 en el animal transgénico (el nivel resultante de la suma de los niveles de proteína GluK4 homólogas y heterólogas) se incrementa con respecto al nivel de dicha proteína en el animal no transgénico. En el contexto de la presente invención, el término "homólogo" es equivalente al término "endógeno" y ambos se refieren a la proteína GluK4 expresada de forma natural por el animal.Alternatively, the second step of the method of the invention may comprise determining the level of expression of the GluK4 protein. As explained above, the non-human transgenic animal of the invention is characterized in that it comprises stably integrated into its genome a heterologous nucleotide sequence encoding the GluK4 protein and, as a consequence, the level of GluK4 protein in the transgenic animal (the level resulting from the sum of homologous and heterologous GluK4 protein levels) is increased with respect to the level of said protein in the non-transgenic animal. In the context of the present invention, the term "homologous" is equivalent to the term "endogenous" and both refer to the GluK4 protein expressed naturally by the animal.

55

1010

15fifteen

20twenty

2525

3030

3535

Por lo tanto, si después de administrar el compuesto candidato al animal transgénico no humano de la invención, el nivel de proteína GluK4 en el animal (el nivel resultante de la suma de los niveles de proteína GluK4 homologas y heterólogas) es menor que el nivel de proteína en GluK4 el animal no transgénico equivalente, es indicativo de que el compuesto candidato es útil para tratar trastornos del espectro autista, ansiedad y/o depresión.Therefore, if after administering the candidate compound to the non-human transgenic animal of the invention, the level of GluK4 protein in the animal (the level resulting from the sum of homologous and heterologous GluK4 protein levels) is less than the level of protein in GluK4 the equivalent non-transgenic animal, is indicative that the candidate compound is useful for treating autism spectrum disorders, anxiety and / or depression.

Los métodos para determinar los niveles de proteína en una muestra biológica son ampliamente conocidos en el estado de la técnica y son práctica de rutina para un experto.The methods for determining protein levels in a biological sample are widely known in the state of the art and are routine practice for an expert.

En otro aspecto, la invención se refiere al uso del animal transgénico no humano de la invención en el cribado, descubrimiento, identificación, evaluación y/o validación de un compuesto o terapia para tratar trastornos del espectro autista, ansiedad y/o depresión.In another aspect, the invention relates to the use of the non-human transgenic animal of the invention in the screening, discovery, identification, evaluation and / or validation of a compound or therapy to treat autism spectrum disorders, anxiety and / or depression.

Por otro lado, el animal transgénico no humano de la invención, por ejemplo, un ratón, puede, además, ser utilizado mediante su cruzamiento con otros animales no humanos de la misma especie para obtener animales no humanos que tienen el genotipo y el fenotipo característicos de sus progenitores. Los ejemplos de animales no humanos que se pueden cruzar con el animal no humano de la invención incluyen: animales no humanos knock-out para el gen GRIK4, u otros genes directa o indirectamente relacionados con ASDs, ansiedad y/o depresión; animales no humanos que expresan variaciones alélicas, polimorfismos o mutaciones en genes implicados en ASDs, la ansiedad y/o la depresión, o de otros animales no humanos que pueden ser utilizados como modelos animales de ASDs, ansiedad y/o depresión.On the other hand, the non-human transgenic animal of the invention, for example, a mouse, can also be used by crossing with other non-human animals of the same species to obtain non-human animals having the characteristic genotype and phenotype. of their parents. Examples of non-human animals that can cross the non-human animal of the invention include: non-human animals knock-out for the GRIK4 gene, or other genes directly or indirectly related to ASDs, anxiety and / or depression; non-human animals expressing allelic variations, polymorphisms or mutations in genes involved in ASDs, anxiety and / or depression, or other non-human animals that can be used as animal models of ASDs, anxiety and / or depression.

Por lo tanto, en el contexto de la presente invención, también se contempla la progenie, la descendencia o descendientes del animal transgénico no humano de la invención.Therefore, in the context of the present invention, the progeny, offspring or descendants of the non-human transgenic animal of the invention are also contemplated.

Métodos para producir el animal transgénico no humano de la invenciónMethods for producing the non-human transgenic animal of the invention

En otro aspecto, la invención se refiere a un método de producción de un modelo animal no humano de autismo que comprende la expresión en el cerebro anterior de un animal no humano una secuencia heteróloga de nucleótidos que codifica laIn another aspect, the invention relates to a method of producing a non-human animal model of autism comprising the expression in the anterior brain of a non-human animal a heterologous nucleotide sequence encoding the

55

1010

15fifteen

20twenty

2525

3030

3535

proteína GluK4, en el que la secuencia heteróloga de nucleótidos se integra de forma estable en el genoma del animal no humano.GluK4 protein, in which the heterologous nucleotide sequence is stably integrated into the genome of the non-human animal.

Los métodos para expresar genes en animales no humanos son ampliamente conocidos por la persona experta en la técnica. Por ejemplo, el gen de interés (en la presente invención la secuencia de nucleótidos que codifica la proteína GluK4 o transgén) puede ser introducido en el animal no humano mediante el uso de un vector que comprende el gen de interés unido operativamente a una secuencia reguladora, lo que aumenta la expresión del mismo.Methods for expressing genes in non-human animals are widely known to the person skilled in the art. For example, the gene of interest (in the present invention the nucleotide sequence encoding the GluK4 protein or transgene) can be introduced into the non-human animal by using a vector comprising the gene of interest operably linked to a regulatory sequence. , which increases its expression.

En una realización particular, el gen de interés codifica la proteína GluK4 que comprende la secuencia de aminoácidos con una identidad de secuencia de, al menos, un 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99 ó 100% con la SEQ ID NO: 1. En otra realización particular, el gen de interés que codifica la proteína GluK4 comprende la secuencia de nucleótidos SEQ ID NO: 2 En otra realización particular, la proteína GluK4 es la proteína GluK4 de rata.In a particular embodiment, the gene of interest encodes the GluK4 protein comprising the amino acid sequence with a sequence identity of at least 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99 or 100% with SEQ ID NO: 1. In another particular embodiment, the gene of interest encoding the GluK4 protein comprises the nucleotide sequence SEQ ID NO: 2 In another particular embodiment, the GluK4 protein is the rat GluK4 protein.

En otra realización particular, la secuencia reguladora es un promotor y/o un potenciador (enhancer), preferiblemente, el promotor es un promotor específico del Sistema Nervioso Central, más preferiblemente, el promotores el promotor de CaMKII alfa o el promotor del gen GRIK4. En otra realización particular, la expresión comprende la introducción de al menos 2, 3 ó 4 copias de la secuencia de nucleótidos heteróloga que codifica la proteína GluK4 en el genoma del animal no humano. Por lo tanto, el vector comprende 2, 3 ó 4 copias del transgén. Todas estas realizaciones particulares se han descrito en los párrafos anteriores.In another particular embodiment, the regulatory sequence is a promoter and / or an enhancer, preferably, the promoter is a specific promoter of the Central Nervous System, more preferably, the promoters the CaMKII alpha promoter or the GRIK4 gene promoter. In another particular embodiment, the expression comprises the introduction of at least 2, 3 or 4 copies of the heterologous nucleotide sequence encoding the GluK4 protein in the genome of the non-human animal. Therefore, the vector comprises 2, 3 or 4 copies of the transgene. All these particular embodiments have been described in the preceding paragraphs.

A continuación, el vector puede introducirse en la célula huésped deseada mediante métodos conocidos en la técnica, por ejemplo, transfección, transformación, transducción, electroporación, infección, microinyección, fusión celular, DEAE dextrano, precipitación con fosfato de calcio, liposomas, LIPOFECTINA (TM) (Bethesda Research Laboratories, Gaithersburg, MD.), fusión de lisosomas, lípidos catiónicos sintéticos, uso de una pistola génica o vector transportador de ADN, de tal manera que el transgén se transmite a la descendencia de la línea. Las realizaciones particularmente preferidas de la invención abarcan los métodos de introducción del vector que contiene el transgén mediante inyección pronuclear de un transgénico construir en el mononúcleo de un embrión de ratón y la infección con un vector viralThe vector can then be introduced into the desired host cell by methods known in the art, for example, transfection, transformation, transduction, electroporation, infection, microinjection, cell fusion, DEAE dextran, calcium phosphate precipitation, liposomes, LIPOFECTIN ( TM) (Bethesda Research Laboratories, Gaithersburg, MD.), Fusion of lysosomes, synthetic cationic lipids, use of a gene gun or DNA transport vector, such that the transgene is transmitted to the offspring of the line. Particularly preferred embodiments of the invention encompass the methods of introducing the vector containing the transgene by pronuclear injection of a transgenic construct into the mouse nucleus of an embryo and infection with a viral vector.

55

1010

15fifteen

20twenty

2525

3030

3535

que comprende el transgén. En realizaciones preferidas, un vector que contiene el transgén se introduce en cualquier material genético nucleico que finalmente forma parte del núcleo del cigoto del animal que se hará transgénico, incluyendo el núcleo del cigoto. En una realización, el transgén puede ser introducido en el núcleo de una célula germinal primordial que es diploide, por ejemplo, una espermatogenia o un oogonio.which comprises the transgene. In preferred embodiments, a vector containing the transgene is introduced into any nucleic genetic material that ultimately forms part of the zygote nucleus of the animal that will become transgenic, including the zygote nucleus. In one embodiment, the transgene can be introduced into the nucleus of a primordial germ cell that is diploid, for example, a spermatogenesis or an oogonium.

Cuando se desarrolla una transfección estable, los investigadores utilizan marcadores de selección para distinguir las transfecciones transitorias de las estables. La coexpresión de un marcador con el gen de interés permite a los investigadores identificar y seleccionar las células que tienen el nuevo gen integrado en su genoma mientras que también se selecciona contra las células transfectadas transitoriamente. La eficiencia de la integración depende de la técnica de transfección y del vector empleado. Con el fin de identificar y seleccionar células integradoras, un gen que codifica un marcador seleccionable (por ejemplo, para la resistencia a los antibióticos) se introduce generalmente en las células huésped junto con la secuencia del gen de interés, por ejemplo, la secuencia del gen de interés. Los marcadores seleccionables preferidos incluyen aquellos que confieren resistencia a fármacos, tales como G418, higromicina y metotrexato. Las células transfectadas de forma estable con el ácido nucleico introducido pueden identificarse por selección de fármacos (por ejemplo, las células que han incorporado el gen marcador seleccionable sobrevivirán, mientras que las otras células morirán). Tales métodos son particularmente útiles en métodos que implican la recombinación homologa en células de mamífero (por ejemplo, en células madre embrionarias murinas) antes de la introducción de las células recombinantes en embriones de ratón para generar quimeras.When stable transfection develops, researchers use selection markers to distinguish transient from stable transfections. Co-expression of a marker with the gene of interest allows researchers to identify and select cells that have the new gene integrated into their genome while also being selected against transiently transfected cells. The efficiency of integration depends on the transfection technique and the vector used. In order to identify and select integrating cells, a gene encoding a selectable marker (for example, for antibiotic resistance) is generally introduced into host cells along with the sequence of the gene of interest, for example, the sequence of the gene of interest Preferred selectable markers include those that confer resistance to drugs, such as G418, hygromycin and methotrexate. Cells stably transfected with the introduced nucleic acid can be identified by drug selection (for example, cells that have incorporated the selectable marker gene will survive, while the other cells will die). Such methods are particularly useful in methods that involve homologous recombination in mammalian cells (eg, in murine embryonic stem cells) before the introduction of recombinant cells in mouse embryos to generate chimeras.

Puede utilizarse un gran número de sistemas de selección para seleccionar células huésped transformadas. En particular, el vector puede contener ciertos marcadores detectables o seleccionables. Otros métodos de selección incluyen, pero no se limitan a seleccionar para otro marcador tal como: genes del virus herpes simplex timidina quinasa, de hipoxantina-guanina fosforribosiltransferasa, y de adenina fosforribosiltransferasa que se pueden emplear en células tk, hgprt o aprt células, respectivamente. También, la resistencia a antimetabolitos se puede usar como base de selección para los siguientes genes: dhfr, que confiere resistencia al metotrexato; gpt, que confiere resistencia al ácido micofenólico; neo, que confiere resistencia alA large number of selection systems can be used to select transformed host cells. In particular, the vector may contain certain detectable or selectable markers. Other selection methods include, but are not limited to selecting for another marker such as: herpes simplex thymidine kinase, hypoxanthine-guanine phosphoribosyltransferase, and adenine phosphoribosyltransferase virus genes that can be used in tk, hgprt or aprt cells, respectively. . Also, antimetabolite resistance can be used as a selection base for the following genes: dhfr, which confers resistance to methotrexate; gpt, which confers resistance to mycophenolic acid; neo, which confers resistance to

55

1010

15fifteen

20twenty

2525

3030

3535

aminoglicósido G-418; e hygro, que confiere resistencia a la higromicina (Santerre et al, 1984, Gene 30:. 147).G-418 aminoglycoside; and hygro, which confers resistance to hygromycin (Santerre et al, 1984, Gene 30: 147).

Los animales no humanos transgénicos de la invención pueden obtenerse por cualquier método de transgénesis conocido por la persona experta en la técnica que comprende introducir el vector anteriormente descrita en el genoma de la célula, tales como microinyección, electroporación, bombardeo de partículas, transformación celular seguido por clonación (los núcleos de las células transformadas con éxito se transfieren a óvulos enucleados y se implantan en hembras receptoras), la transformación de gametos (introducir genes en oocitos o espermatocitos y el uso de los gametos transformados para la fecundación, generando un animal completo) y/o microinyección intracitoplasmática de espermatozoides (ICSI).The transgenic non-human animals of the invention can be obtained by any method of transgenesis known to the person skilled in the art comprising introducing the vector described above into the genome of the cell, such as microinjection, electroporation, particle bombardment, cell transformation followed by cloning (nuclei of successfully transformed cells are transferred to enucleated ovules and implanted in recipient females), gamete transformation (introducing genes into oocytes or spermatocytes and the use of transformed gametes for fertilization, generating a complete animal ) and / or intracytoplasmic sperm microinjection (ICSI).

En una realización particular del método, la secuencia de nucleótidos se expresa en el hipocampo y/o en el neocórtex.In a particular embodiment of the method, the nucleotide sequence is expressed in the hippocampus and / or in the neocortex.

En otra realización particular, el animal no humano es un mamífero, preferiblemente seleccionado del grupo que consiste en mono, cerdo, rata y ratón.In another particular embodiment, the non-human animal is a mammal, preferably selected from the group consisting of monkey, pig, rat and mouse.

Una vez que los ratones transgénicos han sido generados pueden ser criados y mantenidos utilizando métodos bien conocidos en la técnica. A modo de ejemplo, los ratones pueden ser alojados en una instalación de ambiente controlado mantenida en un ciclo de 10 horas de oscuridad y de 14 horas de luz, o con otro ciclo de luz apropiada. Los ratones pueden aparearse cuando están sexualmente maduros (de 6 a 8 semanas de edad). En ciertas realizaciones, los fundadores transgénicos se aparean con un animal no modificado (es decir, un animal que no tiene células que contienen el transgén), por ejemplo, a ratones C57BL/6 (Jackson Laboratories).Once the transgenic mice have been generated they can be raised and maintained using methods well known in the art. By way of example, mice can be housed in a controlled environment facility maintained in a cycle of 10 hours of darkness and 14 hours of light, or with another appropriate light cycle. Mice can mate when they are sexually mature (6 to 8 weeks old). In certain embodiments, the transgenic founders mate with an unmodified animal (ie, an animal that does not have cells containing the transgene), for example, to C57BL / 6 mice (Jackson Laboratories).

A menos que se defina lo contrario, todos los términos técnicos y científicos utilizados en la presente tienen el mismo significado que el comúnmente entendido por un experto ordinario en la técnica a la que esta invención pertenece.Unless otherwise defined, all technical and scientific terms used herein have the same meaning as that commonly understood by an ordinary expert in the art to which this invention pertains.

Todas las composiciones y métodos descritos y reivindicados en el presente documento pueden realizarse y ejecutarse sin experimentación excesiva a la luz de la presente descripción. Aunque las composiciones y métodos de esta invención se han descrito en términos de realizaciones preferidas, será evidente para los expertos en laAll compositions and methods described and claimed herein can be performed and executed without undue experimentation in the light of the present description. Although the compositions and methods of this invention have been described in terms of preferred embodiments, it will be apparent to those skilled in the art.

55

1010

15fifteen

20twenty

2525

3030

3535

técnica que se pueden aplicar variaciones a las composiciones y métodos y en las etapas o en la secuencia de los pasos del método descritos la presente sin apartarse del alcance de la invención. Más específicamente, será evidente que ciertos agentes que están tanto química como fisiológicamente relacionados pueden ser sustituidos por los agentes descritos en este documento, mientras que los mismos o similares resultados se logran.technique that variations can be applied to the compositions and methods and in the steps or in the sequence of the steps of the method described herein without departing from the scope of the invention. More specifically, it will be apparent that certain agents that are both chemically and physiologically related can be substituted for the agents described herein, while the same or similar results are achieved.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURASBRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES

Figura 1. Generación de los ratones con sobre-expresión de GluK4 en el cerebro anterior, a, esquema que muestra la disposición del transgén GRIK4. b, respuestas electrofisiológicas inducidas por glutamato (1 mM) y ATPA (0.1 mM) en células HEK293 que expresan el constructo más subunidades GluK2. La respuesta a ATPA revela la formación de receptores GluK2/K4 heteroméricos funcionales. Las barras de calibración verticales son 100 pA (respuesta superior) y 20 pA (parte inferior). La barra horizontal es de 200 ms. c, hibridación in situ en ratones normales (GluK4+/+) y ratones que sobreexpresan GluK4. d, la detección del GluK4 transcrito a partir del transgén por el anticuerpo anti-myc. e, procesamiento glucolítico normal de la proteína GluK4 exógena en ratones GluK4over.Figure 1. Generation of mice with over-expression of GluK4 in the anterior brain, a, scheme showing the disposition of the GRIK4 transgene. b, electrophysiological responses induced by glutamate (1 mM) and ATPA (0.1 mM) in HEK293 cells expressing the construct plus GluK2 subunits. The response to ATPA reveals the formation of functional heteromeric GluK2 / K4 receptors. The vertical calibration bars are 100 pA (upper response) and 20 pA (lower part). The horizontal bar is 200 ms. c, in situ hybridization in normal mice (GluK4 + / +) and mice that overexpress GluK4. d, the detection of GluK4 transcribed from the transgene by the anti-myc antibody. e, normal glycolytic processing of exogenous GluK4 protein in GluK4over mice.

Figura 2A-2G. Los ratones GluK4over muestran mayor expresión de la proteína GluK4 y presentan déficits en la interacción social. Figura 2a, cuantificación mediante Western blot (parte superior) de la proteína endógena (GluK4) y la proteína transgénica derivada (myc-GluK4) en el hipocampo (HPC) y el neocórtex (Ncx) tanto de ratones transgénicos (Tg) como de sus compañeros de camada que no llevan el transgén (WT). Los histogramas de la parte inferior representan la media ± SEM de mediciones de 4 (Tg) y 3 (WT) muestras independientes realizadas por duplicado. Figura 2b, los niveles de expresión de otras subunidades del receptor de kainato (GluK5 y GluK2/3) y subunidades del receptor de AMPA (GluA2/3) en los ratones transgénicos GluK4over y sus compañeros de camada de tipo salvaje en la corteza cerebral y el hipocampo. Los histogramas de la parte inferior reflejan la media ± SEM de mediciones en 4 (Tg) y 3 (WT) animales realizadas por duplicado (*p <0,05, prueba t de Student). Figuras 2c, 2d y 2e, se muestra en la parte superior la representación esquemática del dispositivo de tres cámaras con ejemplos representativos superpuestos de los trayectos realizados por ratones GluK4over y ratones normales en la prueba de interacción social. Los histogramas de la parte inferior sonFigure 2A-2G GluK4over mice show greater expression of the GluK4 protein and have deficits in social interaction. Figure 2a, Western blot quantification (upper part) of the endogenous protein (GluK4) and the derived transgenic protein (myc-GluK4) in the hippocampus (HPC) and the neocortex (Ncx) of both transgenic mice (Tg) and their littermates who do not carry the transgene (WT). The histograms at the bottom represent the mean ± SEM of measurements of 4 (Tg) and 3 (WT) independent samples performed in duplicate. Figure 2b, the expression levels of other kainate receptor subunits (GluK5 and GluK2 / 3) and AMPA receptor subunits (GluA2 / 3) in the GluK4over transgenic mice and their wild-type litter partners in the cerebral cortex and the hippocampus The histograms at the bottom reflect the mean ± SEM of measurements in 4 (Tg) and 3 (WT) animals performed in duplicate (* p <0.05, Student's t-test). Figures 2c, 2d and 2e, the schematic representation of the three-chamber device is shown at the top with representative examples superimposed of the paths made by GluK4over mice and normal mice in the social interaction test. The histograms at the bottom are

55

1010

15fifteen

20twenty

2525

3030

3535

cuantificaciones de datos a partir de 11 ratones de cada genotipo. Los ratones GluK4over discriminan bien entre un objeto inanimado y un congénere (Figura 2c), pero al contrario de lo que ocurre en los ratones normales (Figura 2d), los ratones GluK4over pasaron un tiempo similar en las zonas ocupadas por el ratón nuevo y el familiar, respectivamente, lo que indica alteración de la interacción social (Figura 2e). Los ratones GluK4over permanecieron más tiempo en la cámara ocupada por animales familiares, pero lejos de ellos (círculo en la figura 2e) (n=11 ratones de cada genotipo, *** p<0,001, prueba t de Student). Figura 2f, los ratones GluK4over mostraron anhedonia: su preferencia por el agua con sacarosa fue menor que la de los ratones normales (n=22, p<0,001, prueba t de Student). Figura 2g, en la prueba de natación forzada, los ratones GluK4over permanecieron inmóviles durante más tiempo que los ratones normales, lo que es compatible con un estado depresivo. Este comportamiento se invirtió en los ratones deficientes para GluK4 (n=9 ratones de cada genotipo, p<0,001, prueba t de Student).data quantifications from 11 mice of each genotype. GluK4over mice discriminate well between an inanimate object and a congener (Figure 2c), but contrary to what happens in normal mice (Figure 2d), GluK4over mice spent a similar time in the areas occupied by the new mouse and the family, respectively, indicating alteration of social interaction (Figure 2e). GluK4over mice remained longer in the chamber occupied by family animals, but away from them (circle in Figure 2e) (n = 11 mice of each genotype, *** p <0.001, Student's t-test). Figure 2f, GluK4over mice showed anhedonia: their preference for water with sucrose was lower than that of normal mice (n = 22, p <0.001, Student's t-test). Figure 2g, in the forced swimming test, GluK4over mice remained immobile for longer than normal mice, which is compatible with a depressive state. This behavior was reversed in GluK4-deficient mice (n = 9 mice of each genotype, p <0.001, Student's t-test).

Figura 3. Prueba de la interacción social en ratones GluK4over. a, trayectorias representantivas de un ratón que sobreexpresa GluK4 en el aparato de tres cámaras. El animal explora ambas cámaras, incluyendo donde se encuentra un ratón nuevo (rojo) y un ratón familiar (gris). La exploración termina con el ratón descansando en la cámara ocupada por el ratón familiar pero lejos de él (flecha), b, cuantificación (n=11 ratones de cada genotipo) del tiempo pasado por los ratones normales y los que sobreexpresan GluK4 en cada cámara excluyendo la interacción directa con los congéneres. * p <0,05; **p <0,01, prueba t de Student.Figure 3. Social interaction test in GluK4over mice. a, representative paths of a mouse that overexpresses GluK4 in the three chamber apparatus. The animal explores both cameras, including where a new mouse (red) and a familiar mouse (gray) are located. The scan ends with the mouse resting in the chamber occupied by the familiar mouse but away from it (arrow), b, quantification (n = 11 mice of each genotype) of the time spent by normal mice and those that overexpress GluK4 in each chamber excluding direct interaction with peers. * p <0.05; ** p <0.01, Student's t-test.

Figura 4. Los ratones que sobreexpresan GluK4 muestran indicios graves de ansiedad, a-c, trayectos representativos (arriba) de los ratones normales y GluK4over durante la exploración de un laberinto en cruz elevado (a) (líneas más gruesas denotan los brazos cerrados), una arena abierta (b) y la caja de luz-oscuridad (c). El área sombreada en b denota el área no considerada como centro del escenario, que aparece como un cuadro claro. Los histogramas de la parte inferior son cuantificaciones (media±SEM) de varios parámetros de cada prueba de comportamiento a partir de 9 (a, b) y 11 animales (c) de cada fenotipo, p <0,001, test t de Student.Figure 4. Mice that overexpress GluK4 show severe signs of anxiety, ac, representative paths (above) of normal and GluK4over mice during exploration of a raised cross maze (a) (thicker lines denote closed arms), a open sand (b) and the light-dark box (c). The shaded area in b denotes the area not considered as the center of the stage, which appears as a clear frame. The histograms in the lower part are quantifications (mean ± SEM) of several parameters of each behavior test from 9 (a, b) and 11 animals (c) of each phenotype, p <0.001, Student's t-test.

Figura 5. a, los ratones que sobreexpresan GluK4 pasaron más tiempo inactivos que sus compañeros de camada normales (n = 9 ratones de cada genotipo, p <0,001,Figure 5. a, mice that overexpress GluK4 spent more time inactive than their normal littermates (n = 9 mice of each genotype, p <0.001,

55

1010

15fifteen

20twenty

2525

3030

3535

prueba t de Student). b, los ratones transgénicos y sus hermanos de camada control realizan igualmente bien la prueba del rotarod a largo de los días, y no muestran ninguna indicación de impedimento locomotor. Los puntos son media±SEM de 10 experimentos en cada caso.Student t test). b, the transgenic mice and their control litter brothers perform the rotarod test equally well over the days, and show no indication of locomotor impairment. The points are mean ± SEM of 10 experiments in each case.

Figura 6. La transferencia sinóptica a través del circuito trisináptico del hipocampo está alterada en ratones GluK4over. El recuadro en la mitad de la figura muestra la disposición de los electrodos de registro y estimulación en el hipocampo in vivo de animales normales y GluK4over. a, curva de estímulo-respuesta para fEPSP registrado por los electrodos en el estrato molecular del giro dentado (DG) en ratones normales (gris) y que sobreexpresan GluK4 (negro), b, las curvas de estímulo-respuesta para la espiga poblacional registrada justo por debajo de la capa de células granulares del DG. Se aplica el mismo código de color, c, Curva de estímulo-respuesta para el fEPSP evocado trisinápticamente en el estrato radiado de CA1, donde termina la vía de las colaterales de Schaffer. Las curvas son significativamente diferentes (ANOVA de dos vías, p=0,002). Los insertos en a-c son ejemplos ilustrativos de espuestas promediadas (n=9 para GluK4+/+ y 8 para GluK4over). d, La curva de entrada-salida se construyó teniendo en cuenta las amplitudes de la espiga poblacional registrada en el DG como la entrada y la amplitud del EPSP trisináptico de CA1 como la salida del circuito. Las pendientes diferentes en la recta de regresión denotan un cambio en la ganancia del circuito.Figure 6. The synoptic transfer through the trisynaptic circuit of the hippocampus is altered in GluK4over mice. The box in the middle of the figure shows the arrangement of the recording and stimulation electrodes in the in vivo hippocampus of normal animals and GluK4over. a, stimulus-response curve for fEPSP recorded by the electrodes in the molecular stratum of the dentate gyrus (DG) in normal (gray) mice that overexpress GluK4 (black), b, the stimulus-response curves for the recorded population spike just below the granular cell layer of the DG. The same color code is applied, c, Stimulus-response curve for the fEPSP evoked trisinaptically in the CA1 radiated stratum, where the path of the Schaffer collaterals ends. The curves are significantly different (two-way ANOVA, p = 0.002). The inserts in a-c are illustrative examples of averaged responses (n = 9 for GluK4 + / + and 8 for GluK4over). d, The input-output curve was constructed taking into account the amplitudes of the population spike registered in the DG as the input and the amplitude of the trisynaptic EPSP of CA1 as the output of the circuit. The different slopes in the regression line denote a change in the gain of the circuit.

Figura 7. La transmisión sinóptica de las fibras musgosas a las células piramidales de CA3 muestra un aumento de ganancia en ratones que sobreexpresan GluK4. A, esquema del hipocampo con los electrodos de registro (Rec) y estimulación (STIM) (MF, fibras musgosas; DG, giro dentado). B-c, EPSCs espontáneas mediadas por KAR en las células piramidales de CA3 registradas a -60 mV de potencial de membrana alineadas y superpuestas (líneas grises). El promedio resultante de todas las respuestas se presenta en línea gruesa. Los valores medios de la amplitud (b, derecha) y tiempos de deactivacción (c) de estas respuestas se muestran para cada genotipo (n=28 y 29 neuronas a partir de 3 ratones GluK4over y GluK4+/+, respectivamente, p <0,001, prueba t de Student). d, mEPSCs mediadas por el receptor de AMPA (Vm=-60 mV) en cada genotipo (arriba) y cuantificación de su frecuencia y amplitud (parte inferior) a partir de 22 neuronas (2 ratones) y 20 neuronas (2 ratones) de ratones GluK4over y GluK4+/+, respectivamente; (p <0,001, prueba t de Student). e, EPSCs producidas por fibras musgosas en neuronas de la CA3 (arriba) yFigure 7. The synoptic transmission of the mossy fibers to the pyramidal cells of CA3 shows an increase in gain in mice that overexpress GluK4. A, hippocampus scheme with recording (Rec) and stimulation (STIM) electrodes (MF, mossy fibers; DG, dentate gyrus). B-c, KAR-mediated spontaneous EPSCs in CA3 pyramidal cells recorded at -60 mV aligned and superimposed membrane potential (gray lines). The resulting average of all responses is presented in a thick line. The mean values of the amplitude (b, right) and deactivation times (c) of these responses are shown for each genotype (n = 28 and 29 neurons from 3 GluK4over and GluK4 + / + mice, respectively, p <0.001, Student t test). d, mPAPSs mediated by the AMPA receptor (Vm = -60 mV) in each genotype (above) and quantification of their frequency and amplitude (bottom) from 22 neurons (2 mice) and 20 neurons (2 mice) of GluK4over and GluK4 + / + mice, respectively; (p <0.001, Student's t-test). e, EPSCs produced by mossy fibers in CA3 neurons (above) and

55

1010

15fifteen

20twenty

2525

3030

3535

su cuantificación (abajo) para cada genotipo (10 neuronas de 5 ratones GluK4over y 13 neuronas a partir de 5 ratones GluK4+/+, p <0,001, prueba t de Student). f, facilitación por pares de pulsos de las respuestas sinópticas de CA3 a varios intervalos para cada genotipo. Los puntos son la mediaiSEM de 22 células (12 ratones GluK40Ve') y 32 células (11 ratones GluK4+/+) (ANOVA de dos vías y post-hoc de test Bonferroni, *** p <0,001; **p <0,01, *p <0,05).its quantification (below) for each genotype (10 neurons of 5 GluK4over mice and 13 neurons from 5 GluK4 + / + mice, p <0.001, Student's t-test). f, pulse pair facilitation of synoptic responses of CA3 at various intervals for each genotype. The points are the mediaiSEM of 22 cells (12 GluK40Ve 'mice) and 32 cells (11 GluK4 + / + mice) (two-way ANOVA and post-hoc Bonferroni test, *** p <0.001; ** p <0, 01, * p <0.05).

Figura 8. Efecto de la fluoxetina y tianeptina en el modelo de depresión GluK4over. La fluoxetina (un inhibidor de la recaptación de serotonina, ISRS) (10 mg/kg) y tianeptina (8 mg/kg) se inyectaron i.p. durante 30 días y después los animales se sometieron a pruebas de natación forzada. La acción de estos tratamientos sobre la depresión se evaluó anotando el tiempo de inmovilidad. Como puede verse, la tianeptina pero no la fluoxetina, suprime los signos de depresión en ratones GluK4over. Número de animales evaluados: 7 WT y 6 GluK4over de solución salina; 5 WT y 8 GluK4over para la fluoxetina; 9 WT y 10 GluK4over para tianeptina. Los valores son la mediaiSEM. Prueba de ANOVA ** p<0,01, *** p <0,001.Figure 8. Effect of fluoxetine and thianeptin in the GluK4over depression model. Fluoxetine (a serotonin reuptake inhibitor, SSRIs) (10 mg / kg) and thianeptin (8 mg / kg) were injected i.p. for 30 days and then the animals underwent forced swimming tests. The action of these treatments on depression was evaluated by noting the immobility time. As can be seen, thianeptin but not fluoxetine suppresses the signs of depression in GluK4over mice. Number of animals evaluated: 7 WT and 6 GluK4over saline solution; 5 WT and 8 GluK4over for fluoxetine; 9 WT and 10 GluK4over for thianeptin. The values are the mediaiSEM. ANOVA test ** p <0.01, *** p <0.001.

Figura 9. Efecto de la fluoxetina y tianeptina en el modelo de ASD GluK4over. La fluoxetina (10 mg/kg) y tianeptina (8 mg/kg) se inyectaron i.p. a los ratones durante 30 días tras lo cual se les presentó una solución de 3% de sacarosa en agua potable. La acción de estos tratamientos sobre la anhedonia fue evaluada al anotar el consumo de sacarosa en ratones GluK4over y sus hermanos (GluK4+/+) como controles. Como se puede ver, la tianeptina pero no la fluoxetina normaliza la anhedonia en ratones GluK4over. Número de animales evaluados: 7 WT y 6 GluK4over de solución salina; 5 WT y 8 GluK4over para la fluoxetina; 9 WT y 10 GluK4over para la tianeptina. Los valores son la mediaiSEM. Prueba de ANOVA * p <0,05.Figure 9. Effect of fluoxetine and thianeptin in the GluK4over ASD model. Fluoxetine (10 mg / kg) and thianeptin (8 mg / kg) were injected i.p. the mice for 30 days after which they were presented with a solution of 3% sucrose in drinking water. The action of these treatments on anhedonia was evaluated by noting the consumption of sucrose in GluK4over mice and their siblings (GluK4 + / +) as controls. As you can see, thianeptin but not fluoxetine normalizes anhedonia in GluK4over mice. Number of animals evaluated: 7 WT and 6 GluK4over saline solution; 5 WT and 8 GluK4over for fluoxetine; 9 WT and 10 GluK4over for thianeptin. The values are the mediaiSEM. ANOVA test * p <0.05.

Figura 10. Efecto de la tianeptina en el modelo de ansiedad GluK4over. La tianeptina (8 mg/kg) se inyectó por vía intraperitoneal a ratones durante 30 días y después se sometieron al test del laberinto elevado (A) o al test de campo abierto (B). La acción de este tratamiento sobre la ansiedad se evaluó al anotar las entradas en los brazos abiertos (A) o el tiempo pasado en el centro de la arena (B). Como puede verse la tianeptina no tiene acción sobre estos dos parámetros, pero normaliza la actividad locomotora en ratones GluK4over. Número de animales evaluados: 7 WT y 6 GluK4over de solución salina; 9 WT y 10 GluK4over para la tianeptina. Los valores son la mediaiSEM. Prueba de ANOVA ** p <0,01.Figure 10. Effect of thianeptin in the GluK4over anxiety model. Thianeptin (8 mg / kg) was injected intraperitoneally to mice for 30 days and then underwent the elevated labyrinth test (A) or the open field test (B). The action of this treatment on anxiety was assessed by writing the entries in the open arms (A) or the time spent in the center of the arena (B). As can be seen, thianeptin has no action on these two parameters, but it normalizes locomotor activity in GluK4over mice. Number of animals evaluated: 7 WT and 6 GluK4over saline solution; 9 WT and 10 GluK4over for thianeptin. The values are the mediaiSEM. ANOVA test ** p <0.01.

Figura 11. Efecto de la fluoxetina en el modelo de ansiedad GluK4over. La fluoxetina (10 mg/kg) se inyectó a los ratones por vía intraperitoneal durante 30 días y después fueron sometidos a la prueba de campo abierto. La acción del tratamiento sobre la 5 ansiedad se evaluó al anotar el tiempo pasado por los ratones en el centro del campo. El inhibidor de la recaptación de serotonina, fluoxetina, no tiene acción sobre el grado de ansiedad en ratones GluK4over. Mas por el contrario, este antidepresivo induce ansiedad en ratones normales y aumenta los signos de ansiedad en ratones GluK4over. La fluoxetina tampoco mejoró la locomoción. Número de animales evaluados: 7 WT y 10 6 GluK4over de solución salina; 5 WT y 8 GluK4over para la fluoxetina. Los valores son laFigure 11. Effect of fluoxetine on the GluK4over anxiety model. Fluoxetine (10 mg / kg) was injected into the mice intraperitoneally for 30 days and then subjected to the open field test. The treatment action on anxiety was evaluated by recording the time spent by the mice in the center of the field. The serotonin reuptake inhibitor, fluoxetine, has no action on the degree of anxiety in GluK4over mice. On the contrary, this antidepressant induces anxiety in normal mice and increases the signs of anxiety in GluK4over mice. Fluoxetine also did not improve locomotion. Number of animals evaluated: 7 WT and 10 6 GluK4over saline solution; 5 WT and 8 GluK4over for fluoxetine. The values are the

media±SEM. Prueba de ANOVA * p <0,05, ** p <0,01.mean ± SEM. ANOVA test * p <0.05, ** p <0.01.

55

1010

15fifteen

20twenty

2525

3030

3535

Ejemplo 1Example 1

Modelo animal no humano para los trastornos del espectro autista, ansiedad v/oNon-human animal model for autism spectrum disorders, anxiety v / o

depresióndepression

MATERIAL Y MÉTODOSMATERIAL AND METHODS

Los ratones que sobreexpresan GluK4 (ratones GluK4over) utilizados en este estudio fueron generados mediante la introducción de 5 etiquetas Myc en pauta con el codón de inicio GRIK4 bajo el control del promotor de CaMKII. La expresión génica se evaluó mediante hibridación in situ, los niveles de proteína por inmunocitoquímica y en Western blot con anticuerpos de ratón anti-myc y de conejo anti-GluK4. Se utilizaron muestras de tejido del hipocampo y neocórtex de los ratones adultos, y con los Western blot se emplearon adicionalmente anticuerpos contra GluK2/3, GluK5 y GluA2/3. Los ratones GluK4over fueron evaluados en una serie de pruebas de comportamiento, incluyendo paradigmas de interacción social, pruebas de natación forzada para la depresión, el laberinto elevado en cruz, escenario de campo abierto y la caja de luz oscura para la ansiedad. La actividad de la red neuronal se evaluó en el hipocampo in vivo utilizando un tipo de matriz de electrodos Michigan para registrar electrofisiológicamente los potenciales de campo de los subcampos en las áreas CA1 y giro dentado. Los shocks eléctricos aplicados a la vía perforante activan el circuito hipocampo trisináptico y sirven para evaluar las curvas de entrada-salida. La transmisión sináptica de las fibras musgosas al CA3 se estudió con más detalle por grabaciones de patch clamp en rodajas de hipocampo (300 pm) a partir de P19-21 ratones. La transmisión sináptica mediada por receptores KAR y AMPA se evaluó en ratones transgénicos y sus compañeros control de camada en un ensayo ciego. Todo el mantenimiento de los animales y el manejo de acuerdo con la normativa española y de la UE (Directiva 2010/63/UE).The mice that overexpress GluK4 (GluK4over mice) used in this study were generated by the introduction of 5 Myc labels in pattern with the start codon GRIK4 under the control of the CaMKII promoter. Gene expression was evaluated by in situ hybridization, protein levels by immunocytochemistry and in Western blotting with anti-myc mouse and anti-GluK4 rabbit antibodies. Hippocampal and neocortex tissue samples from adult mice were used, and antibodies against GluK2 / 3, GluK5 and GluA2 / 3 were additionally used with the Western blot. The GluK4over mice were evaluated in a series of behavioral tests, including paradigms of social interaction, forced swimming tests for depression, the elevated cross labyrinth, open field stage and the dark light box for anxiety. Neural network activity was evaluated in the hippocampus in vivo using a type of Michigan electrode array to electrophysiologically record the field potentials of the subfields in the CA1 and dentate gyrus areas. The electric shocks applied to the perforating path activate the trisynaptic hippocampus circuit and serve to evaluate the input-output curves. The synaptic transmission of the mossy fibers to CA3 was studied in more detail by patch clamp recordings in hippocampal slices (300 pm) from P19-21 mice. Synaptic transmission mediated by KAR and AMPA receptors was evaluated in transgenic mice and their litter control partners in a blind trial. All animal maintenance and handling in accordance with Spanish and EU regulations (Directive 2010/63 / EU).

AnimalesAnimals

Los procedimientos experimentales que involucran el uso de ratones vivos se llevaron a cabo de acuerdo con la normativa española y de la UE (2010/63/UE), y fueron aprobados por el Comité de Bioética interno del Instituto de Neurociencias y del CSIC. Los animales se alojaron en jaulas ventiladas en un ambiente SPF de temperatura controlada, (23° C), a una humedad entre 40% y 60%, y en un ciclo de 12 horas deExperimental procedures involving the use of live mice were carried out in accordance with Spanish and EU regulations (2010/63 / EU), and were approved by the Internal Bioethics Committee of the Institute of Neurosciences and the CSIC. The animals were housed in ventilated cages in a temperature controlled SPF environment, (23 ° C), at a humidity between 40% and 60%, and in a 12-hour cycle of

55

1010

15fifteen

20twenty

2525

3030

3535

luz/oscuridad. Los ratones tenían acceso acf libitum a la comida y el agua y las jaulas se cambiaron semanalmente.light darkness. The mice had acf libitum access to food and water and the cages were changed weekly.

Generación de líneas de ratónMouse Line Generation

Una etiqueta que contiene 5 epítopos Myc fue añadida al ADNc de rata grikA, justo después del péptido señal (primeros 20 aminoácidos). La funcionalidad del plásmido pcDNA3 myc grikA se ensayó a través de grabaciones electrofisiológicas cuando se expresa en células HEK293. El constructo Myc-grikA para generar los ratones transgénicos se clonó en dos etapas consecutivas. En primer lugar, Myc-grikA se clonó como un fragmento Eco RV-Sma I en el plásmido pNN265 que contiene una secuencia intrónica necesaria para el correcto funcionamiento del promotor de CaMKII (Figura 1). Posteriormente, un fragmento Not I que contiene Myc-grikA y la secuencia intrónica se introdujo en el plásmido PMM403 que tiene el promotor CaMKII insertado en pBluescript (Mayford, M., et al.1996. Transgene Science 274, 1678-1683). La construcción se cortó con la enzima de restricción Sfi I para eliminar la estructura de pBluescript y se inyectó en el pronúcleo de huevos fertilizados (realizado en la Unitat Animáis Transgénics -UAT-CBATEG-, Centre de Biotecnología Animal i Terápia Génica, Universitat Autónoma de Barcelona).A tag containing 5 Myc epitopes was added to the grikA rat cDNA, just after the signal peptide (first 20 amino acids). The functionality of the pcDNA3 myc grikA plasmid was tested through electrophysiological recordings when expressed in HEK293 cells. The Myc-grikA construct to generate the transgenic mice was cloned in two consecutive stages. First, Myc-grikA was cloned as an Eco RV-Sma I fragment in plasmid pNN265 that contains an intronic sequence necessary for the proper functioning of the CaMKII promoter (Figure 1). Subsequently, a Not I fragment containing Myc-grikA and the intronic sequence was introduced into plasmid PMM403 which has the CaMKII promoter inserted in pBluescript (Mayford, M., et al. 1996. Transgene Science 274, 1678-1683). The construction was cut with the restriction enzyme Sfi I to eliminate the structure of pBluescript and injected into the pronucleus of fertilized eggs (performed at the Unitat Animáis Transgénics -UAT-CBATEG-, Center for Animal Biotechnology and Gene Therapy, Autonomous University of Barcelona).

De los nueve fundadores obtenidos, uno se descartó debido a la integración en el cromosoma Y. Se analizaron los niveles de expresión de Myc-grikA en la generación F1 por hibridación in situ, inmunohistoquímica y en Western blots. Dos líneas diferentes con similares niveles de expresión fueron elegidas para estudios posteriores.Of the nine founders obtained, one was discarded due to integration into the Y chromosome. Myc-grikA expression levels in the F1 generation were analyzed by in situ hybridization, immunohistochemistry and Western blots. Two different lines with similar levels of expression were chosen for further studies.

Western blotsWestern blots

Lisados de proteínas de hipocampo y corticales se analizaron en Western blots que se testaron con los siguientes anticuerpos primarios: ratón anti-alfa-tubulina (1:1000, Abcam), ratón anti-Myc (1:500, Santa Cruz), de conejo anti-GluR6/7 y de conejo anti- KA2 (1:1000, Millipore), conejo anti-GluR2/3 (1:1000, Novus Biological) y de conejo anti-KA1 (1:1000: un generoso regalo del doctor Melanie Darstein) (Darstein, M., et al. 2003. J. Neurosci. 23, 8013-8019). La unión de anticuerpos fue detectada mediante un analizador de imágenes luminiscentes (LAS-1000plus; Fuji) y se cuantificó con Quantity One 1D Analysis Software (Bio-Rad Laboratories). Para cuantificaciones, todas las densidades se normalizaron a la señal de la tubulina respectiva.Hippocampal and cortical protein lysates were analyzed in Western blots that were tested with the following primary antibodies: anti-alpha-tubulin mouse (1: 1000, Abcam), anti-Myc mouse (1: 500, Santa Cruz), rabbit anti-GluR6 / 7 and rabbit anti-KA2 (1: 1000, Millipore), rabbit anti-GluR2 / 3 (1: 1000, Novus Biological) and rabbit anti-KA1 (1: 1000: a generous gift from Dr. Melanie Darstein) (Darstein, M., et al. 2003. J. Neurosci. 23, 8013-8019). Antibody binding was detected by a luminescent image analyzer (LAS-1000plus; Fuji) and quantified with Quantity One 1D Analysis Software (Bio-Rad Laboratories). For quantifications, all densities were normalized to the respective tubulin signal.

ojjaiqe odoiBQojjaiqe odoiBQ

sebe

eun epeo sauojej 02 9P sajuaja.np sapoipo sop opuezpn ‘pepa ap seueiuas ziS sp sauojej ua uojezpaj as ojuaiwejjodwoo ap SBqanjd seneun epeo sauojej 02 9P sajuaja.np sapoipo sop opuezpn ‘pepa ap seueiuas ziS sp sauojej ua uojezpaj as ojuaiwejjodwoo ap SBqanjd sen

ojuaiwejjodwoo ap seqarudojuaiwejjodwoo ap seqarud

[zi :on ai os[zi: on ai os

03S] ,S-1V0010Q111100V01VVV0V011010010VV011V0111V001Q-,S :oÁ|/\|03S], S-1V0010Q111100V01VVV0V011010010VV011V0111V001Q-, S: oÁ | / \ |

[u :on ai[u: on ai

03S] ,S-V10V1VV0VVV101010VV01V1V0001000101000000V1-,S :q WMO03S], S-V10V1VV0VVV101010VV01V1V0001000101000000V1-, S: q WMO

[01 :0N ai03S][01: 0N ai03S]

,S-0101V00V0110010VV000V0101V00V1000VV0110V19110-,S :b WMO S2, S-0101V00V0110010VV000V0101V00V1000VV0110V19110-, S: b WMO S2

iuojaai sepezpn sopuoapnuo6p ap sepuanoas se“| sopej|nsajiuojaai sepezpn sopuoapnuo6p ap sepuanoas se “| sopej | nsaj

soopiapi uojafnpojd Á opiejed ua uojepuqiij as pyuB ua6 |a ejed sajuaipuadapuisoopiapi uojafnpojd Á opiejed ua uojepuqiij as pyuB ua6 | a ejed sajuaipuadapui

sopuoapnuo6p sop ‘pepp^padsa ap iojjuoo ooioq (6S-£ ‘¿V lo/qojnaN Aay fu¡sopuoapnuo6p sop ‘pepp ^ padsa ap iojjuoo ooioq (6S- £‘ V lo / qojnaN Aay fu¡

ZOOZ T 3 sujoiai pue y\A uapsiM) ajuaweiAajd opuosap as oiuoo sge uoo sbpbojbuj 02ZOOZ T 3 sujoiai pue and \ A uapsiM) ajuaweiAajd opuosap as oiuoo sge uoo sbpbojbuj 02

sooypadsa sop!joapnuo6i|o ap sepuos uoo uoo ozpaj as n}is ui uopepuqm ensooypadsa sop! joapnuo6i | o ap sepuos uoo uoo ozpaj as n} is ui uopepuqm en

ñus uj uopepuqiHWildebeest uopepuqiH

(000U = U) l-V>Hlue oíauoo ap Á (oos:|-) oA|/\MJue(000U = U) l-V> Hlue oíauoo ap Á (oos: | -) oA | / \ MJue

uojbj ap sodjanoiiue uoo joiq ujajsa/\/\ ua sopesn so| uojezpue as ‘bjoij \, uopabip gi. eun ap sandsaa sope6!|-N sopueoesoBp so| sopoj jeuiiup ejed oa|dwa as (sqeopia puB|6u3 M3N frOZOd) d9SB0Nd 9P |Bn6| pepijueo eun Á ¡esouew ua opiuajuoo oi|B uoo sopuBOBso6no so| JBUiLuna ejed uojBsn as (sqeioia pue|6ug aaon !20Z0d)uojbj ap sodjanoiiue uoo joiq ujajsa / \ / \ ua sopesn so | uojezpue as ‘bjoij \, uopabip gi. eun ap sandsaa sope6! | -N sopueoesoBp so | sopoj jeuiiup ejed oa | dwa as (sqeopia puB | 6u3 M3N frOZOd) d9SB0Nd 9P | Bn6 | pepijueo eun Á esouew ua opiuajuoo oi | B uoo sopuBOBso6no so | JBUiLuna ejed uojBsn as (sqeioia pue | 6ug aaon! 20Z0d)

Hopug ap sapeppn OOS anb o| uoo '{plp-gop ‘822 qojeasay uiejg /ejnoiAeqag '21-02Hopug ap sapeppn OOS anb o | uoo '{plp-gop ‘822 qojeasay uiejg / ejnoiAeqag '21 -02

|B ia ‘ s T ‘sagopo) ajuaiueiAajd ojuosap ei| as anb |en6| ojsaj as jaseQNd/Hopug 01-| B ia ‘s T‘ sagopo) ajuaiueiAajd ojuosap ei | as anb | en6 | ojsaj as jaseQNd / Hopug 01-

uojoe|jsoo!|6aGuojoe | jsoo! | 6aG

(blu6!S) esepixojad jod eppnpaj aupzuaqouoiueip Á (sauopjoqen JopaA) 9JN3 03V ap i!>| |a opuesn ozpns|A as odjanouue □ (SON & %P lB VSa ‘%2 lB 001--X uojui ‘%U‘0 S8d) oanboiq ap uopnps ua (weoqv 000U:U) oA|/\H}ue o||od ap sodjanoijue uoo g(blu6! S) esepixojad jod eppnpaj aupzuaqouoiueip Á (sauopjoqen JopaA) 9JN3 03V ap i!> | | opposite ozpns | A as odjanouue □ (SON &% P lB VSa '% 2 lB 001 - X uojui'% U'0 S8d) oanboiq ap uopnps ua (weoqv 000U: U) oA | / \ H} ue o || od ap sodjanoijue uoo g

Oot^ e aipou e\ ajuejnp uojeqnoui as (lurl os) sauopoas sen %p \e opjiiapieuijopjed ua aipou e\ epoj ajuauuouajsod opefu Á opjejpo anj ojqajao ns Á ‘opjiiapiewjopjed ap %p un uoo ajuawieipjeosuejj sopipunjjad uojanj so^npe sauopj sonOot ^ e aipou e \ ajuejnp uojeqnoui as (lurl os) sauopoas sen% p \ e opjiiapieuijopjed ua aipou e \ epoj ajuauuouajsod opefu

eojuijnbo;sjqounuiu|eojuijnbo; sjqounuiu |

55

1010

15fifteen

20twenty

2525

3030

3535

La prueba de campo abierto se llevó a cabo en un escenario de 50 cm x 50 cm de largo durante 30 minutos, anotando el comportamiento con un sistema de seguimiento de vídeo (Panlab, España). Las diferencias en la distancia recorrida, el tiempo de descanso, y el tiempo en el centro y la periferia del escenario, se calculó para ratones GluK4+/+ y GluK4over en relación con el tiempo total.The open field test was carried out in a 50 cm x 50 cm long stage for 30 minutes, recording the behavior with a video tracking system (Panlab, Spain). Differences in distance traveled, rest time, and time in the center and periphery of the stage, were calculated for GluK4 + / + and GluK4over mice in relation to total time.

Laberinto elevado en cruzLabyrinth raised in cross

Un laberinto de metal elevado 50 centímetros por encima del suelo que contenía dos brazos oscuros y cerrados, y los dos brazos abiertos y con luz, se utilizó para examinar los comportamientos similares a la ansiedad. Los brazos eran 50x10 centímetros de tamaño con una zona central 10x10 centímetros, y las paredes de los brazos cerrados eran 30 centímetros de alto. Los ratones individuales se colocaron en el centro del laberinto, fueron seguidos durante 10 minutos con una cámara de vídeo y luego volvieron a su jaula de alojamiento. El laberinto elevado fue limpiado entre los ensayos con una solución de alcohol al 70%. El tiempo y la frecuencia de las visitas a las diferentes zonas del laberinto fue evaluado utilizando el Smart Video Tracking System (Panlab, Spain).A metal maze raised 50 centimeters above the ground that contained two dark and closed arms, and both arms open and lit, was used to examine anxiety-like behaviors. The arms were 50x10 centimeters in size with a central area 10x10 centimeters, and the walls of the closed arms were 30 centimeters high. The individual mice were placed in the center of the maze, followed for 10 minutes with a video camera and then returned to their housing cage. The elevated maze was cleaned between trials with a 70% alcohol solution. The time and frequency of visits to the different areas of the maze was evaluated using the Smart Video Tracking System (Panlab, Spain).

Prueba de natación forzadaForced swimming test

Cilindros de plexiglás transparente, 50 centímetros de alto y con un diámetro de 25 centímetros, se llenaron hasta aproximadamente a 25 centímetros con agua del grifo a 22-24°C, de tal modo que los ratones no fueron capaces de tocar el suelo o escapar. Los ratones individuales se colocan en el agua para una sesión de 6 minutos y se grabaron en vídeo para su posterior análisis. Al final de cada sesión, los ratones se secaron con una toalla de papel y regresaron a su jaula, y el agua se sustituyó para el siguiente ensayo. El tiempo de inmovilidad, definido como una falta de natación activa, fue anotado.Transparent plexiglass cylinders, 50 centimeters high and with a diameter of 25 centimeters, were filled to approximately 25 centimeters with tap water at 22-24 ° C, so that the mice were not able to touch the ground or escape . The individual mice are placed in the water for a 6-minute session and recorded on video for later analysis. At the end of each session, the mice were dried with a paper towel and returned to their cage, and the water was replaced for the next test. The immobility time, defined as a lack of active swimming, was noted.

Prueba de luz/oscuridadLight / dark test

El aparato de prueba consistía en dos cajas rectangulares de plexiglás (20x20x20 centímetros) conectadas por un pequeño pasillo (6 centímetros). Uno era abierto e iluminado, mientras que el otro compartimento estaba oscuro. Cada ratón se colocó en el compartimento oscuro y se mantiene en la arena durante 10 minutos. El tiempo en el que dejó el compartimiento oscuro por primera vez y el tiempo pasado en el compartimento iluminado fue medido por la grabación de vídeo y el análisis utilizando Smart software (Panlab, Spain).The test apparatus consisted of two rectangular plexiglass boxes (20x20x20 centimeters) connected by a small hallway (6 centimeters). One was open and illuminated, while the other compartment was dark. Each mouse was placed in the dark compartment and kept in the sand for 10 minutes. The time in which he left the dark compartment for the first time and the time spent in the illuminated compartment was measured by video recording and analysis using Smart software (Panlab, Spain).

55

1010

15fifteen

20twenty

2525

3030

3535

Prueba de ingesta de sacarosaSucrose Intake Test

La anhedonia fue evaluada mediante el control de la ingesta de sacarosa. Durante una semana, a los animales se les proporcionó dos botellas de agua potable, una con agua del grifo y otra con una solución al 2% de sacarosa. Después de esta aclimatación, los ratones podían elegir beber de cualquiera de las soluciones, de sacarosa o de agua del grifo durante un período de 4 días. Se midió la ingesta de agua y solución de sacarosa diariamente, y se cambió la posición de las dos botellas diariamente para reducir el sesgo lateral. La preferencia por la sacarosa se calculó como un porcentaje del volumen de la ingesta de sacarosa sobre el volumen total de ingesta de líquidos y promedio durante los 4 días de pruebas.Anhedonia was evaluated by controlling sucrose intake. For one week, the animals were provided with two bottles of drinking water, one with tap water and the other with a 2% sucrose solution. After this acclimatization, the mice could choose to drink any of the solutions, sucrose or tap water for a period of 4 days. The intake of water and sucrose solution was measured daily, and the position of the two bottles was changed daily to reduce lateral bias. The preference for sucrose was calculated as a percentage of the volume of sucrose intake over the total volume of fluid intake and average during the 4 days of testing.

RotaRodRotaRod

Utilizamos el RotaRod de Ugo Basile (Italia) para la prueba de la coordinación motora. Un día antes de la prueba, los animales fueron entrenados en el set RotaRod a 16 rpm hasta que pudieran permanecer en él durante 30 s. Para las pruebas, el RotaRod se estableció para que acelerara de 4 rpm a 40 rpm en el transcurso de 5 minutos, y la latencia para caer de la varilla fue registrada. La prueba se realizó en 4 días consecutivos, tres veces al día.We use the RotaRod from Ugo Basile (Italy) for the motor coordination test. One day before the test, the animals were trained on the RotaRod set at 16 rpm until they could remain in it for 30 s. For testing, the RotaRod was set to accelerate from 4 rpm to 40 rpm over the course of 5 minutes, and the latency to fall from the rod was recorded. The test was performed on 4 consecutive days, three times a day.

Prueba de interacción social de las tres cámarasSocial interaction test of the three chambers

Esta prueba se llevó a cabo como se ha descrito previamente (Yang M., et al. 2011. Curr. Protoc. Neurosci. 56, 8.26.1-8.26.16; Smith SE1, et al. 2011. Sci Transí Mecí 3, 103ra97). Brevemente, el aparato social consiste en una caja rectangular de tres cámaras, cada cámara de medición 20 centímetros de largo x 40,5 centímetros de ancho x 22 centímetros de alto. Las paredes divisorias eran de plexiglás transparentes, con pequeñas aberturas (10x5 centímetros) que permitien el acceso a cada cámara. La prueba consistió en cuatro fases: fase I, un periodo de habituación de 5 minutos, donde el ratón se movía libremente en la cámara central; fase II consistió en habituar a los ratones a las tres cámaras durante 5 minutos con dos cilindros de cuadrícula redondas vacías situados en la esquina de cada una de las salas laterales; En la fase III la sociabilidad ratón se determinó durante 5 minutos midiendo el tiempo dedicado por el ratón con libertad de movimientos en la proximidad y en la cámara de la carcasa de la caja de rejilla que contenía un primer ratón extraño; y, finalmente, la fase IV fue la prueba de preferencia por la novedad social, cuando un segundo ratón novel se colocó en el interior del cilindro de rejilla previamente vacío mientras que el primer ratón novedoso se mantuvo dentro de su cilindro de rejilla. LaThis test was carried out as previously described (Yang M., et al. 2011. Curr. Protoc. Neurosci. 56, 8.26.1-8.26.16; Smith SE1, et al. 2011. Sci Transí Mecí 3, 103ra97). Briefly, the social apparatus consists of a rectangular box of three chambers, each measuring chamber 20 centimeters long x 40.5 centimeters wide x 22 centimeters high. The dividing walls were transparent plexiglass, with small openings (10x5 centimeters) that allow access to each chamber. The test consisted of four phases: phase I, a habitation period of 5 minutes, where the mouse moved freely in the central chamber; Phase II consisted of accustoming the mice to the three chambers for 5 minutes with two empty round grid cylinders located in the corner of each of the side rooms; In phase III the mouse sociability was determined for 5 minutes by measuring the time spent by the mouse with freedom of movement in the vicinity and in the housing of the grid box housing containing a first foreign mouse; and, finally, phase IV was the test of preference for social novelty, when a second novel mouse was placed inside the previously empty grid cylinder while the first novel mouse remained inside its grid cylinder. The

55

1010

15fifteen

20twenty

2525

3030

3535

preferencia por la novedad social se definió como el tiempo en la cámara con el ratón nuevo y el tiempo de inhalación del ratón novel en comparación con el ratón familiar. Las trayectorias fueron grabadas y analizadas con Smart software.Preference for social novelty was defined as the time in the chamber with the new mouse and the inhalation time of the novel mouse compared to the family mouse. The trajectories were recorded and analyzed with Smart software.

Registros electrofisiológicosElectrophysiological records

Los cortes de hipocampo se prepararon a partir de ratones de 14 a 16 días de edad, como se describe en detalle en otros trabajos (Christiansen et al., 2004, J. Neurosci. 24, 8986-8993). En pocas palabras, todo el cerebro que contiene ambos hipocampos se colocó en el escenario de una máquina de cortar vibratome y se cortó para obtener cortes de cerebro sagital de 300 nm de grosor, y que se mantuvieron oxigenados continuamente durante al menos 1 hora antes de su uso. Los registros electrofisiológicos se realizaron a partir de neuronas identificadas visualmente por microscopía IR-DIC utilizando un objetivo de inmersión en agua 40x. Todos los experimentos se llevaron a cabo a temperatura ambiente (22-25°C). Los cortes fueron perfundidos continuamente con una solución que consiste en (en mM) 124 NaCI, 2,69 KCI, 1,25 KH2P04, 4 MgCI2, 2 CaCI2, 26 NaHC03y 10 glucosa (pH 7,3; 300 mOsm), suplementado con fármacos (LY303070, APV, picrotoxina) según sea necesario. Los EPSCs fueron provocados por impulsos eléctricos aplicados al giro dentado con un electrodo bipolar. Grabaciones de células completas selladas herméticamente (>1GQ) se obtuvieron a partir del cuerpo celular de las neuronas piramidales CA3. Los parche de electrodos fueron fabricados de cristal de borosilicato y con una resistencia de 5-10 MQ cuando se llena con (en mM): 122 CsCI, 8 NaCI, 10 HEPES, 5 EGTA, 10 TEA (pH 7,3, 287 mOsm), suplementado con 5 mM de QX-314 (Alomone Laboratories, Israel). El potencial de membrana se fijó utilizando un amplificador Axopatch 200A (Axon Instruments). La resistencia de acceso (8-30 MQ) se controló regularmente durante las grabaciones y las células fueron rechazadas si había cambiado más de un 15% durante el experimento. Los datos fueron filtrados a 2 kHz, digitalizados y almacenados en un ordenador con el software pClamp.Hippocampal sections were prepared from mice aged 14 to 16 days, as described in detail in other studies (Christiansen et al., 2004, J. Neurosci. 24, 8986-8993). Simply put, the entire brain that contains both hippocampus was placed on the stage of a vibratome slicer and cut to obtain sagittal brain cuts 300 nm thick, and that were continuously oxygenated for at least 1 hour before its use. Electrophysiological records were made from neurons visually identified by IR-DIC microscopy using a 40x water immersion objective. All experiments were carried out at room temperature (22-25 ° C). The sections were continuously perfused with a solution consisting of (in mM) 124 NaCI, 2.69 KCI, 1.25 KH2P04, 4 MgCI2, 2 CaCI2, 26 NaHC03 and 10 glucose (pH 7.3; 300 mOsm), supplemented with drugs (LY303070, APV, picrotoxin) as needed. The EPSCs were caused by electrical impulses applied to the dentate gyrus with a bipolar electrode. Recordings of hermetically sealed whole cells (> 1GQ) were obtained from the cell body of pyramidal CA3 neurons. The electrode patches were made of borosilicate glass and with a resistance of 5-10 MQ when filled with (in mM): 122 CsCI, 8 NaCI, 10 HEPES, 5 EGTA, 10 TEA (pH 7.3, 287 mOsm ), supplemented with 5 mM of QX-314 (Alomone Laboratories, Israel). The membrane potential was set using an Axopatch 200A amplifier (Axon Instruments). Access resistance (8-30 MQ) was monitored regularly during recordings and the cells were rejected if more than 15% had changed during the experiment. The data was filtered at 2 kHz, digitized and stored on a computer with the pClamp software.

En las células HEK293 transfectadas, los experimentos electrofisiológicos se llevaron a cabo 1 día después de la transfección con el plásmido. Las células fueron perfundidas rápidamente usando un conjunto lineal de tubos de vidrio colocado a 200- 300 mieras desde el cuerpo celular accionado por un dispositivo motorizado bajo el control de un ordenador personal.In transfected HEK293 cells, electrophysiological experiments were carried out 1 day after transfection with the plasmid. The cells were rapidly perfused using a linear set of glass tubes placed 200-300 microns from the cell body driven by a motorized device under the control of a personal computer.

55

1010

15fifteen

20twenty

2525

3030

3535

El papel desempeñado por los receptores de kainato (KARs) en la fisiología del cerebro está peor entendida que la de otros receptores de glutamato, sin embargo, ahora está claro que juegan un papel importante en la sinapsis y en la maduración de los circuitos neuronales durante el desarrollo. Para evaluar el posible papel desempeñado por la variación en el número de copias (CNVs) de genes que codifican para la subunidad GluK4 en ASDs, se evaluaron las consecuencias fisiológicas y de comportamiento de sobre-expresión de gr¡k4 en el prosencéfalo de ratón bajo el control del promotor de CaMKII (Figura 1). Dos de 9 líneas de ratones en los que los diferentes niveles de expresión gr¡k4 fue evidente (líneas GluK4over) se seleccionaron. En los Western blot la proteína codificada por gr¡k4, GluK4, se-sobreexpresaba en un 40% en el hipocampo y ligeramente más del 100% en el neocórtex. Otras subunidades KAR fueron inducidas, ya sea en la corteza, pero no en el hipocampo (GluK2) o fueron reprimidos en el hipocampo (Figura 2a, 2b), probablemente reflejando un proceso para compensar el exceso de GluK4.The role played by kainate receptors (KARs) in the physiology of the brain is worse understood than that of other glutamate receptors, however, it is now clear that they play an important role in the synapse and maturation of neuronal circuits during the development. To assess the possible role played by the variation in the number of copies (CNVs) of genes encoding the GluK4 subunit in ASDs, the physiological and behavioral consequences of over-expression of gr¡k4 in the low mouse forebrain were evaluated CaMKII promoter control (Figure 1). Two of 9 lines of mice in which the different levels of expression gr¡k4 was evident (GluK4over lines) were selected. In Western blotting, the protein encoded by grk4, GluK4, was overexpressed by 40% in the hippocampus and slightly more than 100% in the neocortex. Other KAR subunits were induced, either in the cortex, but not in the hippocampus (GluK2) or were repressed in the hippocampus (Figure 2a, 2b), probably reflecting a process to compensate for excess GluK4.

El efecto de la sobre-expresión de GluK4 en la conducta se evaluó mediante una amplia batería de pruebas de comportamiento, lo que demuestra diferencias significativas entre los ratones GluK4over y sus hermanos GluK4+/+. Dado que el diagnóstico del autismo se basa en el déficit en el comportamiento social, las interacciones sociales se miraron primero. En la prueba de interacción social de tres cámaras (Nadler, J. J. etal. 2004. Genes Brain Behav. 3, 303-314), tanto los ratones GluK4over como los de tipo salvaje interactuaron con más fuerza con un ratón que con un objeto, lo que indica un nivel correcto de la discriminación de los congéneres de los objetos inanimados (Figura 2c). Sin embargo, en contraste con los ratones normales, los GluK4over interactuaron con los ratones igualmente nuevos y familiares cuando se enfrentan a un ratón nuevo (Figura 2c, 2d), lo que indica un déficit en sus interacciones sociales, típica de los ASDs. El seguimiento de las trayectorias de los ratones GluK4over revelaron una tendencia a permanecer en la cámara ocupada por los ratones familiares, aunque lejos de ellos (Figura 2c). Además, el tiempo gastado por los GluK4over en la cámara ocupada por cualquiera de los ratones, excluyendo el área en estrecha proximidad, además reveló que los animales transgénicos pasaron significativamente menos tiempo en la cámara ocupada por el nuevo ratón, tendiendo a permanecer en la cámara ocupada por el ratón familiar una vez la exploración se había completado (Figura 3).The effect of GluK4 overexpression on behavior was assessed by a large battery of behavioral tests, demonstrating significant differences between the GluK4over mice and their GluK4 + / + siblings. Since the diagnosis of autism is based on the deficit in social behavior, social interactions were first looked at. In the three-chamber social interaction test (Nadler, JJ et al. 2004. Genes Brain Behav. 3, 303-314), both GluK4over and wild-type mice interacted more strongly with a mouse than with an object, which indicates a correct level of discrimination of the congeners of inanimate objects (Figure 2c). However, in contrast to normal mice, GluK4over interacted with equally new and familiar mice when faced with a new mouse (Figure 2c, 2d), indicating a deficit in their social interactions, typical of ASDs. Tracking the trajectories of the GluK4over mice revealed a tendency to remain in the chamber occupied by the family mice, although far from them (Figure 2c). In addition, the time spent by the GluK4over in the chamber occupied by any of the mice, excluding the area in close proximity, also revealed that the transgenic animals spent significantly less time in the chamber occupied by the new mouse, tending to remain in the chamber occupied by the family mouse once the scan was complete (Figure 3).

55

1010

15fifteen

20twenty

2525

3030

3535

En niños con ASDs se ha demostrado recientemente algún grado de anhedonia (Chevallier, C., et al 2012. J Autism Dev Disord 42, 1504-1509), es decir, la ausencia de experimentar acontecimientos vitales normalmente placenteros como comer. Curiosamente, los ratones GluK4over reflejan un grado significativo de anhedonia en comparación con ratones normales, como fue evaluado por la menor ingesta de sacarosa (Figura 2f). dado que la anhedonia es un síntoma clínico de la depresión sometimos ratones GluK4over a la prueba de natación forzada. Los animales transgénicos demostraron un índice mayor de inmovilidad que los ratones normales en esta prueba (Figura 2g), lo que demuestra el comportamiento depresivo. Para comprobar la participación directa de la proteína GluK4, este estado depresivo se comparó con ratones deficientes para GluK4. Los ratones KO para grík4 pasaron significativamente más tiempo nadando que los controles y los que sobre-expresan el transgen (Figura 2g), esto muestra una clara correlación entre la expresión de grík4 y el estado anhedónico, y sugiere un papel directo para CNV de grik4 en este trastorno de la conducta. También se ha señalado que los ratones GluK4over podrían experimentar ansiedad, ya que evitan las áreas abiertas. La ansiedad se ensayó directamente en tres pruebas independientes empleadas habitualmente para evaluar tal comportamiento en los animales (Lalonde, R. & Strazielle, C. J.2008. Neurosa. Methods 171, 48-52): el laberinto elevado en cruz, el escenario de campo abierto y una caja de oscuridad/luz. En todas estas pruebas, los ratones GluK4over muestran signos de ansiedad. Por ejemplo, pasaron significativamente menos tiempo en los brazos abiertos del laberinto elevado que sus hermanos (Figura 4a), estaban mucho menos dispuestos a explorar el centro de un campo abierto (Figura 4b) y pasaban más tiempo en la zona oscura que en la de luz en el test de luz/oscuridad (Figura 4c). En general, los ratones GluK4over pasaron menos tiempo en movimiento que sus hermanos, recorriendo distancias más cortas en todas las pruebas. Sin embargo, esto no fue debido a cualquier deterioro motor, dado que los animales transgénicos y de tipo salvaje desempeñan igualmente bien en pruebas de rota-rod (Figura 5). Por el contrario, el aumento de los períodos sedentarios de ratones que sobreexpresan GluK4 podría reflejar una falta de motivación.In children with ASDs, some degree of anhedonia has recently been demonstrated (Chevallier, C., et al 2012. J Autism Dev Disord 42, 1504-1509), that is, the absence of experiencing normally pleasant life events such as eating. Interestingly, GluK4over mice reflect a significant degree of anhedonia compared to normal mice, as evaluated by the lower intake of sucrose (Figure 2f). Given that Anhedonia is a clinical symptom of depression, we subjected GluK4over mice to the forced swimming test. Transgenic animals demonstrated a higher immobility index than normal mice in this test (Figure 2g), which demonstrates depressive behavior. To check the direct involvement of the GluK4 protein, this depressive state was compared with mice deficient for GluK4. KO mice for grík4 spent significantly more time swimming than controls and those that overexpress the transgene (Figure 2g), this shows a clear correlation between the expression of grík4 and the anhedonic state, and suggests a direct role for CNV of grik4 in this behavior disorder. It has also been pointed out that GluK4over mice may experience anxiety, as they avoid open areas. Anxiety was directly tested in three independent tests routinely used to assess such behavior in animals (Lalonde, R. & Strazielle, CJ2008. Neurosa. Methods 171, 48-52): the raised labyrinth in cross, the open field scenario and a dark / light box. In all these tests, GluK4over mice show signs of anxiety. For example, they spent significantly less time in the open arms of the raised labyrinth than their brothers (Figure 4a), were much less willing to explore the center of an open field (Figure 4b) and spent more time in the dark area than in the light in the light / dark test (Figure 4c). In general, GluK4over mice spent less time moving than their siblings, traveling shorter distances in all tests. However, this was not due to any motor impairment, since transgenic and wild-type animals perform equally well in rota-rod tests (Figure 5). In contrast, the increase in sedentary periods of mice that overexpress GluK4 could reflect a lack of motivation.

A la luz de lo anterior, se cuestionó si la sobreexpresión de la subunidad del receptor GluK4 podría influir en la transferencia de información normal en el cerebro. Los KARs neuronales han sido estudiados ampliamente en el campo CA3 del hipocampo, donde se han localizado en posiciones pre-y post-sinápticas. Además de la memoria, elIn light of the above, it was questioned whether overexpression of the GluK4 receptor subunit could influence the transfer of normal information in the brain. Neural KARs have been studied extensively in the CA3 field of the hippocampus, where they have been located in pre-and post-synaptic positions. In addition to memory, the

55

1010

15fifteen

20twenty

2525

3030

3535

hipocampo ha sido asociado con los aspectos del procesamiento emocional, en particular, con la ansiedad. Por lo tanto, el flujo de información a través del circuito se evaluó en el circuito trisináptico del hipocampo, en la obtención de grabaciones in vivo usando un conjunto vertical de electrodos en animales anestesiados. La estimulación eléctrica suministrada a la vía perforante, la entrada en el circuito trisináptico, evocaron respuestas electrofisiológicas similares a través de los genotipos en el nivel de la primera sinapsis del giro dentado (DG). En consecuencia, no se encontraron diferencias en las curvas de entrada/salida medidas a nivel de las dendritas o el soma (Figura 6). Sin embargo, el potencial postsináptico excitatorio de campo (fEPSP) evocado en el CA1 través de la activación trisináptica parece ser significativamente mayor en los ratones GluK4over que en los ratones normales. En efecto, el trazado de la amplitud de pico de población del DG (PS) versus la pendiente de fEPSP en CA1 (es decir, la entrada y la salida al circuito trisináptico, respectivamente) reveló, además, un cambio en la ganancia de este circuito. Posteriormente, se evaluó la transmisión sinóptica de las fibras musgosas a las neuronas piramidales CA3, el segundo relé sinóptico en el circuito trisináptico, donde GluK4 está fuertemente expresado y parece jugar papeles fisiológicos críticos. Las corrientes mediadas por KAR excitatorios postsinápticos (EPSCKAR) en ratones que sobreexpresaban GluK4 ha tenido una amplitud un 39% más grande que en los ratones normales y con tiempos de desactivación un 13% más rápidos (Figura 7a y 7b). Este resultado confirma que el exceso de proteína GluK4 expresada participa en los KARs funcionales. El análisis de las mEPSC mediadas por receptores AMPA en esta sinapsis, reveló una frecuencia mayor y la amplitud de mEPSCs en ratones GluK4over (Figura 7d), y los EPSCs evocados también fueron consistentemente más grandes (Figura 7e). Por el contrario, la facilitación por pares de pulsos, una clase de plasticidad a corto plazo que es una característica de estas sinapsis, se vió afectado significativamente (Figura 7f). En conjunto, estos datos implican que la transferencia de información en estas sinapsis críticos se altera en ratones que sobreexpresan la subunidad GluK4 de los KARs.Hippocampus has been associated with aspects of emotional processing, in particular, with anxiety. Therefore, the flow of information through the circuit was evaluated in the trisynaptic circuit of the hippocampus, in obtaining recordings in vivo using a vertical set of electrodes in anesthetized animals. The electrical stimulation supplied to the perforating pathway, the entry into the trisynaptic circuit, evoked similar electrophysiological responses through genotypes at the level of the first synapse of the dentate gyrus (DG). Consequently, no differences were found in the input / output curves measured at the level of the dendrites or the soma (Figure 6). However, the field excitatory postsynaptic potential (fEPSP) evoked in CA1 through trisynaptic activation appears to be significantly higher in GluK4over mice than in normal mice. Indeed, the plot of the population peak amplitude of the DG (PS) versus the slope of fEPSP in CA1 (i.e., the entrance and exit to the trisynaptic circuit, respectively) revealed, in addition, a change in the gain of this circuit. Subsequently, the synoptic transmission of the mossy fibers to the pyramidal neurons CA3, the second synoptic relay in the trisynaptic circuit, where GluK4 is strongly expressed and appears to play critical physiological roles, was evaluated. Post-synaptic excitatory KAR-mediated currents (EPSCKAR) in mice that overexpressed GluK4 have been 39% larger than in normal mice and with 13% faster deactivation times (Figure 7a and 7b). This result confirms that the excess GluK4 protein expressed participates in functional KARs. The analysis of mEPSCs mediated by AMPA receptors at this synapse revealed a higher frequency and amplitude of mEPSCs in GluK4over mice (Figure 7d), and the evoked EPSCs were also consistently larger (Figure 7e). On the contrary, the facilitation by pairs of pulses, a kind of short-term plasticity that is a characteristic of these synapses, was significantly affected (Figure 7f). Together, these data imply that the transfer of information at these critical synapses is altered in mice that overexpress the GluK4 subunit of the KARs.

El fenotipo de los ratones GluK40Ver sugiere que esta proteína puede estar implicada en la patogénesis de trastornos del espectro autista, proporcionando un modelo para la investigación mecanicista de la enfermedad. Es importante destacar que, en el presente estudio se demuestra que un aumento moderado en los niveles de proteína (30-50%) en los animales que la sobreexpresan sin embargo se asocia a una penetrancia funcional profunda, alterando la transferencia de información y laThe phenotype of the GluK40Ver mice suggests that this protein may be involved in the pathogenesis of autism spectrum disorders, providing a model for the mechanistic investigation of the disease. It is important to highlight that, in the present study, it is demonstrated that a moderate increase in protein levels (30-50%) in animals that overexpress it, however, is associated with a deep functional penetrance, altering the transfer of information and

55

1010

15fifteen

20twenty

2525

3030

3535

integración en una red robusta del hipocampo. El autismo se considera una enfermedad del desarrollo cerebral y hay fuerte evidencia que indica que los KARs influyen en el desarrollo de las redes neuronales. Por ejemplo, la actividad de la red inmadura parece influir en el desarrollo de la conectividad sinóptica y los KARS juegan un papel crítico en la actividad de la red de estimulación en ambos del hipocampo en el desarrollo y adultos. Además, la actividad tónica de los KAR influye en la maduración y la elongación de neuritas. Por lo tanto, es concebible que la transmisión sinóptica alterada a través de redes neuronales generalizadas surge como consecuencia del exceso de GluK4 en sinapsis glutamatérgicas particulares durante la formación y maduración de la red, lo que conduce a un cambio permanente en la ganancia sinóptica.integration into a robust hippocampus network. Autism is considered a disease of brain development and there is strong evidence that KARs influence the development of neural networks. For example, the activity of the immature network seems to influence the development of synoptic connectivity and the KARS play a critical role in the activity of the stimulation network in both the hippocampus in development and adults. In addition, the tonic activity of the KAR influences the maturation and elongation of neurites. Therefore, it is conceivable that the altered synoptic transmission through generalized neural networks arises as a consequence of the excess of GluK4 in particular glutamatergic synapses during the formation and maturation of the network, which leads to a permanent change in the synoptic gain.

Actualmente, los ASDs se cree que representan un continuo de la misma enfermedad con diferentes grados de severidad, y que hay superposición genética entre los ASDs y otros endofenotipos del neurodesarrollo y neuropsiquiátricos. Por ejemplo, los ASDs están asociados con indicaciones clínicas de la ansiedad. Por lo tanto, es bastante notable que los CNV de un solo gen puedan reproducir algunos endofenotipos vistos en el autismo, y de alguna manera imitar la situación en los seres humanos con un ASD. Tales alteraciones a la expresión de genes en ratones reflejan uno de los mecanismos moleculares que subyacen a los comportamientos anormales en los seres humanos. Por lo tanto, es posible utilizar este ratón para probar directamente tratamientos específicos de comportamientos relacionados con el autismo.Currently, ASDs are believed to represent a continuum of the same disease with varying degrees of severity, and that there is genetic overlap between ASDs and other neurodevelopmental and neuropsychiatric endophenotypes. For example, ASDs are associated with clinical indications of anxiety. Therefore, it is quite remarkable that single-gene CNVs can reproduce some endophenotypes seen in autism, and somehow mimic the situation in humans with an ASD. Such alterations to gene expression in mice reflect one of the molecular mechanisms that underlie abnormal behaviors in humans. Therefore, it is possible to use this mouse to directly test specific behavioral treatments related to autism.

Dadas los claros fenotipos de depresión, ansiedad y anhedonia que estos ratones presentan, se ha querido comprobar si un antidepresivo bien conocido y/o ansiolíticos serían eficaces en estos fenotipos como una prueba de concepto en el uso de este modelo de ratón en la búsqueda de nuevos fármacos terapéuticos. Se decidió probar la fluoxetina y la tiapentina. La fluoxetina también se conoce por los nombres comerciales Prozac, Sarafem, Ladose y Fontex, entre otros, y es un antidepresivo de la clase del inhibidor de la recaptación de serotonina (SSRI) y se utiliza para el tratamiento del trastorno depresivo mayor (incluyendo la depresión pediátrica), trastorno obsesivo -compulsivo (en adultos y niños), la bulimia nerviosa y el trastorno de pánico. La tianeptina, que los nombres de marca son Stablon, Coaxil, Tatinol y Tianeurax, es un medicamento que se usa principalmente para el tratamiento de los principales trastornos depresivos; Químicamente es un antidepresivo tricíclico (TCA), pero tiene diferentes propiedades farmacológicas. Aunque puede servir como unGiven the clear phenotypes of depression, anxiety and anhedonia that these mice present, it has been wanted to verify if a well known antidepressant and / or anxiolytics would be effective in these phenotypes as a proof of concept in the use of this mouse model in the search for New therapeutic drugs It was decided to try fluoxetine and thiapentine. Fluoxetine is also known by the trade names Prozac, Sarafem, Ladose and Fontex, among others, and is an antidepressant of the serotonin reuptake inhibitor (SSRI) class and is used for the treatment of major depressive disorder (including pediatric depression), obsessive -compulsive disorder (in adults and children), bulimia nervosa and panic disorder. Thianeptin, which brand names are Stablon, Coaxil, Tatinol and Tianeurax, is a medication that is mainly used for the treatment of major depressive disorders; Chemically it is a tricyclic antidepressant (TCA), but it has different pharmacological properties. Although it can serve as a

55

1010

15fifteen

20twenty

2525

promotor de la recaptación de serotonina, la investigación más reciente indica que tianeptina produce sus efectos antidepresivos a través de la alteración indirecta de la actividad de los receptores de glutamato AMPA y NMDA (McEwen, BS et al., 2010, Molecular Psychiatry 15: 237-49; Zhang H. Et al., 2013, Molecular Psychiatry 8, 471484).serotonin reuptake promoter, the most recent research indicates that thianeptin produces its antidepressant effects through indirect alteration of the activity of AMPA and NMDA glutamate receptors (McEwen, BS et al., 2010, Molecular Psychiatry 15: 237 -49; Zhang H. Et al., 2013, Molecular Psychiatry 8, 471484).

Los ratones tipo salvaje y GluK4over fueron inyectados con dosis equivalentes a las de su uso en seres humanos y el efecto sobre los síntomas de la anhedonia, ansiedad y depresión evaluados después de 30 días de tratamiento. La fluoxetina no tenía acción sobre la depresión en el modelo animal GluK4 de depresión según la evaluación de la prueba de natación forzada (Figura 8). Sin embargo, la tianeptina tuvo un fuerte efecto antidepresivo en estos ratones, restableciendo los valores de control de inmovilidad en este ensayo (Figura 8). Del mismo modo, la fluoxetina empeoró la anhedonia en ratones WT, un comportamiento fácilmente detectado en el autismo. Por otro lado, la tianeptina restauró los valores de control de la ingesta de sacarosa en ratones GluK4over, lo que indica una fuerte acción inhibidora de la anhedonia en este modelo de autismo (Figura 9). El efecto sobre la ansiedad se evaluó mediante la prueba de laberinto elevado en cruz y la prueba de campo abierto. La tianeptina no tenía efecto alguno en el tiempo pasado por los animales GluK4over en el centro del campo abierto o en el número de entradas en el brazo abierto del laberinto elevado, lo que indica falta de efecto ansiolítico. Sin embargo, la tianeptina normalizó la actividad locomotora depresiva en ratones GluK4over (Figura 10), lo que indica algún valor terapéutico en este modelo de ratón. En la prueba de campo abierto, la fluoxetina no sólo agravó la ansiedad en ratones GluK4over ansiosos, sino que también produjo un poco de ansiedad en ratones normales (Figura 11). Todos estos datos indican la disparidad de acción de los antidepresivos conocidos y las drogas ansiolíticas dependiendo de la etiología de estas enfermedades, lo que indica que la búsqueda de fármacos nuevos y más adecuados debe continuar para tratar estos trastornos en una forma más afinada.The wild-type and GluK4over mice were injected with doses equivalent to those of their use in humans and the effect on the symptoms of anhedonia, anxiety and depression evaluated after 30 days of treatment. Fluoxetine had no action on depression in the GluK4 animal model of depression according to the evaluation of the forced swimming test (Figure 8). However, thianeptin had a strong antidepressant effect in these mice, restoring immobility control values in this assay (Figure 8). Similarly, fluoxetine worsened anhedonia in WT mice, a behavior easily detected in autism. On the other hand, thianeptin restored the control values of sucrose intake in GluK4over mice, indicating a strong inhibition of anhedonia in this autism model (Figure 9). The effect on anxiety was assessed by the elevated cross labyrinth test and the open field test. Thianeptin had no effect in the time spent by GluK4over animals in the center of the open field or in the number of entries in the open arm of the raised labyrinth, indicating a lack of anxiolytic effect. However, thianeptin normalized the depressive locomotor activity in GluK4over mice (Figure 10), indicating some therapeutic value in this mouse model. In the open field test, fluoxetine not only aggravated anxiety in anxious GluK4over mice, but also produced some anxiety in normal mice (Figure 11). All these data indicate the disparity of action of known antidepressants and anxiolytic drugs depending on the etiology of these diseases, indicating that the search for new and more appropriate drugs should continue to treat these disorders in a more refined way.

Claims (27)

55 1010 15fifteen 20twenty 2525 3030 3535 1. Un animal transgénico no humano que comprende integrada de manera estable en su genoma una secuencia de nucleótidos heteróloga que codifica la proteína GluK4, en el que dicha secuencia de nucleótidos se expresa en el cerebro anterior del animal.1. A non-human transgenic animal that comprises stably integrated into its genome a heterologous nucleotide sequence encoding the GluK4 protein, in which said nucleotide sequence is expressed in the animal's anterior brain. 2. Un animal transgénico no humano según la reivindicación 1, en donde la proteína GluK4 comprende una secuencia de aminoácidos con una identidad de secuencia de al menos el 95% a la SEQ ID NO: 1.2. A non-human transgenic animal according to claim 1, wherein the GluK4 protein comprises an amino acid sequence with a sequence identity of at least 95% at SEQ ID NO: 1. 3. Un animal transgénico no humano según la reivindicación 2, en el que la proteína GluK4 comprende la secuencia de aminoácidos SEQ ID NO: 1.3. A non-human transgenic animal according to claim 2, wherein the GluK4 protein comprises the amino acid sequence SEQ ID NO: 1. 4. Un animal transgénico no humano según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que la secuencia de nucleótidos que codifica la proteína GluK4 comprende la secuencia de nucleótidos SEQ ID NO: 2.4. A non-human transgenic animal according to any one of claims 1 to 3, wherein the nucleotide sequence encoding the GluK4 protein comprises the nucleotide sequence SEQ ID NO: 2. 5. Un animal transgénico no humano según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en donde la proteína GluK4 es la proteína GluK4 de rata.5. A non-human transgenic animal according to any one of claims 1 to 4, wherein the GluK4 protein is the rat GluK4 protein. 6. Un animal transgénico no humano según la reivindicación 5, en el que la secuencia de nucleótidos se expresa en el hipocampo y/o en el neocórtex.6. A non-human transgenic animal according to claim 5, wherein the nucleotide sequence is expressed in the hippocampus and / or in the neocortex. 7. Un animal transgénico no humano según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que la secuencia de nucleótidos heteróloga que codifica la proteína GluK4 está unida operativamente a una secuencia reguladora de la expresión.7. A non-human transgenic animal according to any one of claims 1 to 6, wherein the heterologous nucleotide sequence encoding the GluK4 protein is operably linked to an expression regulatory sequence. 8. Un animal transgénico no humano según la reivindicación 8, en el que la secuencia reguladora de la expresión es un promotor y/o un potenciador.8. A non-human transgenic animal according to claim 8, wherein the expression regulatory sequence is a promoter and / or an enhancer. 9. Un animal transgénico no humano según la reivindicación 9, en el que el promotor es un promotor específico del Sistema Nervioso Central.9. A non-human transgenic animal according to claim 9, wherein the promoter is a specific promoter of the Central Nervous System. 10. Un animal transgénico no humano según la reivindicación 10, en el que el promotor es el promotor CaMKII alfa o el promotor del gen gr¡k4.10. A non-human transgenic animal according to claim 10, wherein the promoter is the CaMKII alpha promoter or the promoter of the grk4 gene. 55 1010 15fifteen 20twenty 2525 3030 3535 11. Un animal transgénico no humano según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, que comprende al menos 2 copias de la secuencia de nucleótidos heteróloga que codifica la proteína GluK4.11. A non-human transgenic animal according to any one of claims 1 to 10, comprising at least 2 copies of the heterologous nucleotide sequence encoding the GluK4 protein. 12. Un animal transgénico no humano según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, en el que el animal es un mamífero, preferiblemente seleccionado del grupo que consiste en mono, cerdo, rata y ratón.12. A non-human transgenic animal according to any of claims 1 to 11, wherein the animal is a mammal, preferably selected from the group consisting of monkey, pig, rat and mouse. 13. Un método para la detección, descubrimiento, identificación, evaluación y/o validación de un compuesto para el tratamiento de un trastorno del espectro autista, la ansiedad y/o la depresión, que comprende (a) administrar un compuesto candidato a un animal transgénico no humano de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12 y (b) determinar el efecto del compuesto de ensayo sobre el comportamiento de dicho animal transgénico no humano o, alternativamente, la determinación del nivel de expresión de la proteína GluK4.13. A method for the detection, discovery, identification, evaluation and / or validation of a compound for the treatment of an autism spectrum disorder, anxiety and / or depression, comprising (a) administering a candidate compound to an animal Non-human transgenic according to any one of claims 1 to 12 and (b) determining the effect of the test compound on the behavior of said non-human transgenic animal or, alternatively, determining the level of expression of the GluK4 protein. 14. Uso de un animal transgénico según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, en el cribado, descubrimiento, identificación, evaluación y/o validación de un compuesto o terapia para tratar trastornos del espectro autista, ansiedad y/o depresión.14. Use of a transgenic animal according to any of claims 1 to 12, in the screening, discovery, identification, evaluation and / or validation of a compound or therapy to treat autism spectrum disorders, anxiety and / or depression. 15. Uso del animal transgénico no humano según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12 como un modelo animal para trastornos del espectro autista, ansiedad y/o depresión.15. Use of the non-human transgenic animal according to any of claims 1 to 12 as an animal model for autism spectrum disorders, anxiety and / or depression. 16. Un método de producción de un modelo animal no humano de autismo que comprende la expresión en el cerebro anterior del animal de una de secuencia de nucleótidos heteróloga que codifica la proteína GluK4, en el que la secuencia de nucleótidos heteróloga se integra de forma estable en el genoma del animal no humano.16. A method of producing a non-human autism animal model comprising the expression in the anterior brain of the animal of a heterologous nucleotide sequence encoding the GluK4 protein, in which the heterologous nucleotide sequence is stably integrated in the genome of the non-human animal. 17. Método según la reivindicación 16, en donde la proteína comprende GluK4 secuencia de aminoácidos con una identidad de secuencia de al menos el 90% a la SEQ ID NO: 1.17. Method according to claim 16, wherein the protein comprises GluK4 amino acid sequence with a sequence identity of at least 90% at SEQ ID NO: 1. 55 1010 15fifteen 20twenty 2525 3030 3535 18. Método según la reivindicación 17, en donde la proteína GluK4 comprende la secuencia de aminoácidos SEQ ID NO: 1.18. Method according to claim 17, wherein the GluK4 protein comprises the amino acid sequence SEQ ID NO: 1. 19. Método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 16 a 18, en el que la secuencia de nucleótidos que codifica la proteína GluK4 comprende la secuencia de nucleótidos SEQ ID NO: 2.19. A method according to any of claims 16 to 18, wherein the nucleotide sequence encoding the GluK4 protein comprises the nucleotide sequence SEQ ID NO: 2. 20. Método según cualquiera de las reivindicaciones 16 a 19, donde la proteína GluK4 es la proteína GluK4 de rata.20. Method according to any of claims 16 to 19, wherein the GluK4 protein is the rat GluK4 protein. 21. Método según la reivindicación 20, en el que la secuencia de nucleótidos se sobreexpresa en el hipocampo y/o en el neocórtex.21. A method according to claim 20, wherein the nucleotide sequence is overexpressed in the hippocampus and / or in the neocortex. 22. Método según cualquiera de las reivindicaciones 16 a 21, en el que la secuencia de nucleótidos heteróloga que codifica la proteína GluK4 está unida operativamente a una secuencia reguladora de la expresión.22. A method according to any of claims 16 to 21, wherein the heterologous nucleotide sequence encoding the GluK4 protein is operably linked to an expression regulatory sequence. 23. Método según la reivindicación 22, en el que la secuencia reguladora de la expresión es un promotor y/o un potenciador.23. The method of claim 22, wherein the expression regulatory sequence is a promoter and / or an enhancer. 24. Método según la reivindicación 23, en el que el promotor es un promotor específico del Sistema Nervioso Central.24. Method according to claim 23, wherein the promoter is a specific promoter of the Central Nervous System. 25. Método según la reivindicación 24, en el que el promotor es el promotor CaMKII alfa o el promotor del gen grik4.25. The method of claim 24, wherein the promoter is the CaMKII alpha promoter or the grik4 gene promoter. 26. Método según cualquiera de las reivindicaciones 16 a 25, que comprende introducir al menos 2 copias de la secuencia de nucleótidos heteróloga que codifica la proteína GluK4 en el genoma del animal no humano.26. A method according to any of claims 16 to 25, comprising introducing at least 2 copies of the heterologous nucleotide sequence encoding the GluK4 protein into the genome of the non-human animal. 27. Método según cualquiera de las reivindicaciones 16 a 26, en el que el animal es un mamífero, preferiblemente seleccionado del grupo que consiste en mono, cerdo, rata y ratón.27. A method according to any of claims 16 to 26, wherein the animal is a mammal, preferably selected from the group consisting of monkey, pig, rat and mouse.
ES201431268A 2014-08-29 2014-08-29 NON-HUMAN ANIMAL MODEL FOR AUTISTIC SPECTRUM DISORDERS, ANXIETY AND / OR DEPRESSION Withdrawn - After Issue ES2561728B1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ES201431268A ES2561728B1 (en) 2014-08-29 2014-08-29 NON-HUMAN ANIMAL MODEL FOR AUTISTIC SPECTRUM DISORDERS, ANXIETY AND / OR DEPRESSION
PCT/ES2015/070624 WO2016030562A1 (en) 2014-08-29 2015-08-13 Non-human animal model for autism spectrum disorders, anxiety and/or depression

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ES201431268A ES2561728B1 (en) 2014-08-29 2014-08-29 NON-HUMAN ANIMAL MODEL FOR AUTISTIC SPECTRUM DISORDERS, ANXIETY AND / OR DEPRESSION

Publications (2)

Publication Number Publication Date
ES2561728A1 true ES2561728A1 (en) 2016-02-29
ES2561728B1 ES2561728B1 (en) 2017-01-18

Family

ID=54185992

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES201431268A Withdrawn - After Issue ES2561728B1 (en) 2014-08-29 2014-08-29 NON-HUMAN ANIMAL MODEL FOR AUTISTIC SPECTRUM DISORDERS, ANXIETY AND / OR DEPRESSION

Country Status (2)

Country Link
ES (1) ES2561728B1 (en)
WO (1) WO2016030562A1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2083267A1 (en) * 2006-11-15 2009-07-29 National University Corporation Kanazawa University Diagnosis and treatment of autism using cd38
US20100077493A1 (en) * 2008-09-19 2010-03-25 Guoping Feng Genes and pathways involved in bipolar disorder
WO2011009107A2 (en) * 2009-07-17 2011-01-20 Children's Memorial Hospital Animal models of neurological disorders
WO2013016279A1 (en) * 2011-07-25 2013-01-31 Beth Israel Deaconess Medical Center, Inc. Animal model of autism
US20140041062A1 (en) * 2012-08-03 2014-02-06 Industry-Academic Cooperation Foundation, Yonsei University Genetically engineered mouse model for autism spectrum disorder having deletion of shank2 gene and use thereof

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6060642A (en) 1997-08-15 2000-05-09 The Regents Of The University Of California Serotonin 5-HT6 receptor knockout mouse
AU780829B2 (en) 1999-07-15 2005-04-21 Research Development Foundation Corticotropin releasing factor receptor 2 deficient mice and uses thereof
WO2003087408A2 (en) * 2002-04-05 2003-10-23 University Court Of The University Of Edinburgh Schizophrenia associated genes

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2083267A1 (en) * 2006-11-15 2009-07-29 National University Corporation Kanazawa University Diagnosis and treatment of autism using cd38
US20100077493A1 (en) * 2008-09-19 2010-03-25 Guoping Feng Genes and pathways involved in bipolar disorder
WO2011009107A2 (en) * 2009-07-17 2011-01-20 Children's Memorial Hospital Animal models of neurological disorders
WO2013016279A1 (en) * 2011-07-25 2013-01-31 Beth Israel Deaconess Medical Center, Inc. Animal model of autism
US20140041062A1 (en) * 2012-08-03 2014-02-06 Industry-Academic Cooperation Foundation, Yonsei University Genetically engineered mouse model for autism spectrum disorder having deletion of shank2 gene and use thereof

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
GRISWOLD ANTHONY J et al. Evaluation of copy number variations reveals novel candidate genes in autism spectrum disorder-associated pathways.Human Molecular Genetics AUG 1 2012 00/08/2012 VOL: 21 No: 15 Pags: 3513-3523 Doi: doi:10.1093/hmg/dds164, todo el documento, en particular Tabla 5. Citado en la solicitud. *
POOT MARTIN et al. Recurrent copy number changes in mentally retarded children harbour genes involved in cellular localization and the glutamate receptor complex..European journal of human genetics : EJHG England Jan 2010 00/01/2010 VOL: 18 No: 1 Pags: 39 - 46 Doi: doi:10.1038/ejhg.2009.120 pubmed:19623214, todo el documento. *

Also Published As

Publication number Publication date
ES2561728B1 (en) 2017-01-18
WO2016030562A1 (en) 2016-03-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Fotaki et al. Dyrk1A haploinsufficiency affects viability and causes developmental delay and abnormal brain morphology in mice
Zhu et al. Mutations in a P-type ATPase gene cause axonal degeneration
Okuda et al. Comprehensive behavioral analysis of the Cdkl5 knockout mice revealed significant enhancement in anxiety-and fear-related behaviors and impairment in both acquisition and long-term retention of spatial reference memory
Huang et al. Circadian modulation of dopamine levels and dopaminergic neuron development contributes to attention deficiency and hyperactive behavior
Wei et al. Impaired locomotor learning and altered cerebellar synaptic plasticity in pep-19/PCP4-null mice
Amini et al. Conditional disruption of calpain in the CNS alters dendrite morphology, impairs LTP, and promotes neuronal survival following injury
Ma et al. Autism candidate gene DIP2A regulates spine morphogenesis via acetylation of cortactin
Ikeda et al. Degeneration of the amygdala/piriform cortex and enhanced fear/anxiety behaviors in sodium pump α2 subunit (Atp1a2)-deficient mice
Tatsukawa et al. Impairments in social novelty recognition and spatial memory in mice with conditional deletion of Scn1a in parvalbumin-expressing cells
Otsuka et al. Roles of Cbln1 in non-motor functions of mice
Schubert et al. Enhanced fear and altered neuronal activation in forebrain limbic regions of CX3CR1-deficient mice
Arora et al. Increased Grik4 gene dosage causes imbalanced circuit output and human disease-related behaviors
Ishii et al. Neuronal heterotopias affect the activities of distant brain areas and lead to behavioral deficits
Azkona et al. Characterization of a mouse model overexpressing beta‐site APP‐cleaving enzyme 2 reveals a new role for BACE2
Fuerst et al. A novel null allele of mouse DSCAM survives to adulthood on an inbred C3H background with reduced phenotypic variability
Azkona et al. In vivo effects of APP are not exacerbated by BACE2 co-overexpression: behavioural characterization of a double transgenic mouse model
Ohnishi et al. Defective craniofacial development and brain function in a mouse model for depletion of intracellular inositol synthesis
Onouchi et al. Targeted deletion of the C-terminus of the mouse adenomatous polyposis coli tumor suppressor results in neurologic phenotypes related to schizophrenia
Wang et al. Decrease of GSK-3β activity in the anterior cingulate cortex of Shank3b−/− Mice contributes to synaptic and social deficiency
Inoue et al. LMTK3 deficiency causes pronounced locomotor hyperactivity and impairs endocytic trafficking
Tsou et al. Important roles of ring finger protein 112 in embryonic vascular development and brain functions
Lyu et al. BTBD9 and dopaminergic dysfunction in the pathogenesis of restless legs syndrome
Yan et al. Dysregulated CRTC1-BDNF signaling pathway in the hippocampus contributes to Aβ oligomer-induced long-term synaptic plasticity and memory impairment
Kalpachidou et al. Behavioural effects of extracellular matrix protein Fras1 depletion in the mouse
Branco et al. Vesicular monoamine transporter 2 mediates fear behavior in mice

Legal Events

Date Code Title Description
FG2A Definitive protection

Ref document number: 2561728

Country of ref document: ES

Kind code of ref document: B1

Effective date: 20170118

FA2A Application withdrawn

Effective date: 20170720