7 genetisch gemodificeerde dieren die gloeien in het donker
1. Schapen
Goed nieuws, nachtelijke herders: Schapen kunnen nu gloeien in het donker. Nou ja, technisch gezien kunnen slechts negen van deze wollige dieren dat.
Toen deze schapen in oktober 2012 werden geboren, injecteerden wetenschappers van het Animal Reproductive Institute of Uruguay ze onmiddellijk met een groen eiwit dat voorkomt in de Aequorea Victoria-kwal. Toen de schapen opgroeiden, zagen ze eruit als alle andere vierpotige pluizenbollen, behalve dat ze een groenige gloed afgaven nadat ze waren blootgesteld aan bepaald ultraviolet licht.
Typisch worden deze groene fluorescente proteïnen gebruikt om de activiteit van veranderde genen te controleren. Zij hebben bewezen van groot nut te zijn bij het bestuderen van ziekten. De wetenschappelijke pioniers van deze methode hebben in 2008 zelfs de Nobelprijs voor scheikunde gekregen. In het geval van deze schapen hopen wetenschappers dat ze op een dag in staat zullen zijn dit soort procedures te gebruiken om dieren te creëren met supergezonde melk. Hier een terugblik op de stralende dieren in het middelpunt van deze genetische studies in de afgelopen tien jaar.
2. Een konijn
(Ekac.org/Chrystelle Fontaine)
Deze onderneming was eigenlijk een artistieke onderneming. Eduard Kac is een kunstenaar die bekend staat om het gebruik van genetische manipulatie technieken om unieke levende kunstwerken te creëren. In mei 2000 liet Kac de wereld kennismaken met zijn “GFP-konijn”, een albino-konijn met de naam Alba dat fluorescerend gloeide bij blootstelling aan blauw licht. Alba was eigenlijk maar één onderdeel van het project, dat ook een publiek debat moest inhouden over de praktijk van het manipuleren van genen in dieren voor onderzoek. Kac wilde het project afsluiten door Alba mee naar huis te nemen om bij zijn familie te wonen. Een onderzoeksinstituut in Frankrijk creëerde het konijn voor Kac – het fluorescerende kwalleneiwit werd in een bevruchte eicel van een konijn geïnjecteerd – en aarzelde later om het dier vrij te laten wegens protesten van dierenrechtengroeperingen over de creatie van Alba zelf. De wetenschappers beweerden ook dat zij er nooit mee hadden ingestemd dat Kac het konijn mee naar huis zou nemen. Twee jaar na de geboorte van Alba, en lang voordat Alba haar reis naar de Verenigde Staten kon maken, stierf het unieke konijn – een abrupt einde aan de strijd tussen wetenschap en kunst.
3. Varkens
(REUTERS/China Daily)
In 2008 claimden wetenschappers in Taiwan een wereldprimeur te hebben: Varkens die van binnenuit gloeiden. Terwijl andere onderzoekers gedeeltelijk fluorescerende varkens hadden gefokt, hadden deze genetisch gemodificeerde varkens niet alleen een oplichtende huid en ogen, maar ook organen, waaronder het hart. Wetenschappers voegden DNA van fluorescerende kwallen toe aan meer dan 260 varkensembryo’s, die vervolgens werden geïmplanteerd in acht verschillende zeugen, waarvan er vier zwanger werden. Het resultaat waren drie mannelijke biggetjes met ogen, tanden en snuiten die overdag een lichtgroene tint hadden, maar in het donker volledig groen opgloeiden nadat ze in een blauw licht waren gezet.
4. Apen
Nieuwgeboren transgene penseelaapjes Kei (links) en Kou, en hun voeten onder ultraviolet licht. (AP Photo/Erika Sasaki)
In deze studie uit 2009 werd dezelfde DNA-injectie met kwallen gebruikt, maar voor andere doeleinden. Wetenschappers in Japan wilden zien of het kwallengen werd geërfd door de tweede generatie van een genetisch gemodificeerde aap. Het team van het Central Institute for Experimental Animals in Kawasaki, Japan, voegde een fluorescerend gen toe aan de embryo’s van de penseelaapjes, die vervolgens werden overgebracht naar draagmoedervisjes die vijf levendgeborenen voortbrachten. Alle gewijzigde penseelaapjes droegen de genen in hun lichaam. Toen zij nakomelingen kregen, gaven twee daarvan het fluorescerende gen door aan hun jongen. Dit was de eerste keer dat een genetisch gemodificeerd dier dergelijke genen aan een generatie doorgaf. Onderzoekers zeiden dat dit een belangrijke stap zou kunnen zijn in het begrijpen van de ziekte van Parkinson en de motorneuronziekte.
5. Honden
Een 3 maanden oude beagle gloeit in het donker onder ultraviolet licht (links), maar ziet er in het daglicht uit als elke andere puppy. (REUTERS/Jo Yong-Hak)
Een experiment uit 2009 door een team van de Seoul National University heeft naar verluidt de eerste transgene hond voortgebracht. Vijf beagles werden gecreëerd door fibroblastcellen te klonen die een rood fluorescerend gen tot expressie brengen dat wordt geproduceerd door zeeanemonen. In natuurlijk licht kun je de vage essentie van het rode eiwit onder de bleke huid zien. In het donker en onder een ultraviolet licht gloeien de honden roodoranje op. De vijf gezonde honden groeiden uiteindelijk uit tot hun eigen fluorescerende nakomelingen. Het experiment was bedoeld om het principe van transgene dieren te bewijzen, met name honden, die vanwege hun levensduur en voortplantingscyclus goede stand-ins zijn voor onderzoek naar ziekten bij de mens. Twee jaar later fokte een team aan dezelfde universiteit een beagle, Tegon genaamd, waarvan het fluorescerende gen kon worden gecontroleerd. Wanneer de hond voedsel eet dat een antibioticum doxycycline bevat en vervolgens wordt blootgesteld aan ultraviolet licht, gloeit hij groen op. Wanneer het medicijn niet langer aan het voedsel wordt toegevoegd, verdwijnt de gloed uiteindelijk. Wetenschappers zeggen dat de studie mogelijkheden opent voor een beter begrip van genen die dodelijke ziekten veroorzaken, zoals Alzheimer en Parkinson, bij mensen.
6. Katten
Een gloeiend katje staat naast een normale kat (Mayo Clinic)
Katten zijn vatbaar voor een nauwe verwant van HIV, het zogeheten feline immunodeficiency virus. De virale ziekte infecteert vooral verwilderde katten, waarvan er naar verluidt een half miljard in de wereld zijn. In een studie uit 2011 heeft een team van wetenschappers uit de VS en Japan een gen ingebracht in katten dat hen helpt weerstand te bieden tegen deze katachtige vorm van AIDS. Om de cellen vervolgens gemakkelijk te kunnen markeren, brachten de wetenschappers ook het groene fluorescerende eiwit in. Beide genen werden overgebracht in eitjes van katachtigen. Vervolgens konden zij de ontwikkeling van het resistente gen in het lichaam van de kat beter volgen door de kat onder een microscoop te bekijken. Net als de andere dieren zagen de katten er overdag normaal uit, maar ze konden ’s nachts oplichten als daarom werd gevraagd.
7. Vis
(Universiteit van Exeter)
Eén van de grootste nadelen van nuttige industriële producten, zoals plastic of voorbehoedsmiddelen voor vrouwen, is dat ze slechte chemische stoffen bevatten die hormoonontregelaars worden genoemd. Deze stoffen worden verontreinigende stoffen die schadelijk zijn voor het lichaam van mens en dier. Ze zijn naar verluidt in verband gebracht met een lager aantal zaadcellen en borst- en teelbalkanker. Je kunt dus zien waarom wetenschappers ze willen bestuderen. Het probleem is dat het moeilijk is de hormoonontregelaars te traceren zodra zij in het lichaam terechtkomen. Daarom gebruikte een team van wetenschappers groene fluorescente proteïnen en genetisch gemanipuleerde zebravissen om te gloeien op plaatsen waar een hormoonontregelende chemische stof aanwezig is. Zoals we eerder hebben geïllustreerd, interfereert het fluorescerende eiwit niet met het lichaam, maar kan het, wanneer het onder een microscoop wordt bestudeerd, gemakkelijk worden gevonden. De oplichtende groene gebieden in de vis worden dan een routekaart voor wetenschappers om de potentiële gezondheidseffecten van de verontreinigende stoffen op te sporen.