Vlees uit gekloond vee: het eerste schaap is over de dam

In de weilanden van het Roslin-instituut in de Schotse hoofdstad Edinburgh lopen Megan en Morag rond: twee, negen maanden oude, genetisch identieke ooien. Maar het is geen gewone tweeling. Deze schapen zijn ook niet het produkt van een gesplitst embryo, een die al sinds de jaren zeventig wordt toegepast. De twee dieren zijn klonen van een embryo waaruit een groepje cellen eerst in het lab tot duizenden cellen is vermenigvuldigd. Door iedere cel uit die celkweek daarna te fuseren met een eicel waaruit het genetisch materiaal is verwijderd, ontstaat de mogelijkheid om veel identieke dieren uit één embryo te maken.

Ian Wilmut, embryoloog van het Roslin Institute, zegt dat de nieuwe techniek kan worden gebruikt om groepen uniforme dieren te maken, bijvoorbeeld voor de vleesproduktie: “Het is voordelig voor de boer om een groep identieke dieren te hebben. Die bereiken allemaal tegelijk de slachtleeftijd en ook voor het slachthuis is het makkelijk om dieren van gelijke grootte te verwerken.

Maar het grootste voordeel van de nieuwe methode is volgens de onderzoekers van het Roslin Institute dat er door de fase van celkweek nu de mogelijkheid ontstaat om in een embryocel een gen te plaatsen of uit te schakelen. De veranderde cel kan in een celkweek dan uitgroeien tot honderden cellen. Voorafgaand aan fusie met een lege eicel, ontwikkeling tot embryo en implantatie kunnen de onderzoekers controleren of de genetische verandering is geslaagd. Dit maakt het proces van genetische verandering bij zoogdieren dan vrijwel net zo snel als het maken van transgene muizen in de onderzoekslaboratoria. Daarvan worden er alleen al in Nederland jaarlijks meer dan honderd gemaakt.

De methode staat overigens nog in zijn kinderschoenen. De twee eerste dieren zijn het resultaat van de terugplaatsing van zeven embryos bij zeven draagmoeders, waarin acht zwangerschappen (één tweeling ontstond spontaan) zijn vastgesteld. Uiteindelijk werden vijf lammeren geboren, waarvan er twee direct na de geboorte overleden en een ander na tien dagen.

In de veeteelt is het al gebruikelijk dat embryo's van superdieren worden gesplitst voordat ze in draagsterdieren te worden geïmplanteerd. Klonen door embryosplitsing is twintig jaar geleden al uitgevoerd. Het aantal klonen dat van één dier op deze manier kan worden verkregen is echter beperkt tot een twintigtal.

Bij de nieuwe methode die de onderzoekers van het Roslin Institute vandaag in het wetenschappelijke tijdschrift Nature beschrijven, wordt een klein deel van een embryo (de 'embryoschijf') van een negen dagen oud schape-embryo van het ras Welsh Mountain verwijderd. De embryoschijf is een groepje cellen in de binnenwand van het dan al holle embryo waar uiteindelijk het dier uit groeit. De andere cellen in het embryo zijn op de negende dag al aan het specialiseren en vormen uiteindelijk de placenta of de vruchtvliezen.

De cellen van verwijderde embryoschijf delen verder in een voedingsoplossing. Na een aantal dagen en zes tot dertien celdelingen, waarbij al duizenden cellen in de kweek aanwezig zijn, is één cel uit de kweek gefuseerd met een eicel waaruit het erfelijk materiaal van het ouderdier was verwijderd. Na een celfusie met behulp van elektrische stroom ontstonden hieruit in enkele gevallen embryo's. Die werden geïmplanteerd bij ooien van Scottisch blackfaces.

Tijdens de fase van de celkweek is er gelegenheid om de embryocellen genetisch te veranderen. Dit is bij muizen al enige jaren mogelijk met de embryonale stamcellen van die knaagdieren. Bij grotere zoogdieren laat de eerste cel van het embryo, die ontstaat nadat de eicel door een spermacel is bevrucht, zich echter niet manipuleren.

Nu de mogelijkheid ontstaat om genetische veranderingen aan te brengen en het resultaat nog in de celkweek te toetsen, kunnen ook grotere zoogdieren veel doelgerichter worden veranderd. Wilmut verwacht dat de nieuwe methode eerst in de biotechnolgie zal worden gebruikt: “Er zijn nu al genetisch veranderde schapen en geiten die eiwitten in hun melk maken die als medicijn kunnen worden gebruikt. Die veranderingen kunnen we met deze techniek in de toekomst nauwkeuriger en sneller aanbrengen. Wilmut voorspelt dat er in de toekomst wellicht koeien zullen worden gemaakt die melk produceren met een laag vetgehalte.