Aangepast virus kleurt apenbrein groen

Bij het onderzoek naar hersenziektes worden nog altijd apen gebruikt. Franse onderzoekers zetten een nieuwe stap, en maken in één klap resusbreinen groen.

Hester van Santen

Ratten en muizen die Alzheimer of Parkinson kunnen krijgen, zijn bekende proefdieren voor hersenwetenschappers. Het gebruik van apen als proefdier is problematischer. Niet alleen zijn er ethische bezwaren, ook technisch is het moeilijk om menselijke hersenziektes in apen na te bootsen.

Franse onderzoekers zetten gisteren in Scientific Reports een stap die het gebruik van apen voor hersenonderzoek moet vergemakkelijken. Ze injecteerden vier pasgeboren resusapen met een virus, dat vervolgens een lichaamsvreemd gen afleverde in hun brein. Het was geen nuttig gen, maar een bekend ‘testgen’: het liet de hersencellen groen oplichten. Maar toch: „De hier gepresenteerde gegevens bereiden de weg voor het genetisch modelleren van hersenziekten in de resusaap”, schrijven zij.

Zeker voor muizen zijn er efficiënte technieken om dieren te voorzien van nieuwe genen, zoals een Alzheimer-gen. Het resultaat is een muis die symptomen van Alzheimer vertoont – een ziekte die bij muizen niet van nature voorkomt. Een ‘muismodel’, in vaktaal.

‘Aapmodellen’ zijn er veel minder. In 2008 pas maakten Amerikaanse biologen de eerste vijf genetisch aangepaste resusapen die de ziekte van Huntington konden krijgen. De onderzoekers hadden daartoe een Huntington-gen in 130 apen-eicellen geïnjecteerd. Vier jaar later gaat het maken van ‘transgene’ apen nog steeds ongeveer zo. „De lage efficiëntie van transgenese in apen beperkt de toepassing voor medisch onderzoek”, schreven Chinese onderzoekers in 2010 in Proceedings of the National Academy of Sciences.

De vier resusaapjes in het Franse onderzoek zouden een alternatieve methode kunnen bieden. De aapjes werden geboren in een dieronderzoekscentrum in Peking, waarmee de Franse neurobiologen samenwerkten. Op de dag van hun geboorte kregen de aapjes een injectie in een ader, met het virus dat het gen voor groene fluorescentie in zich droeg. Toen de apen twee maanden later gedood werden om hun hersenen te onderzoeken, waren overal in het brein groen oplichtende hersencellen te vinden. In die cellen was dus het nieuwe gen terechtgekomen. Van het virus werden de apen niet ziek.

„Dit is een begin”, reageerde de Britse ontwikkelingsgeneticus prof. Robin Lovell-Badge tegen het wetenschappelijk persbureau Science Media Centre. Hij wees meteen op de technische tekortkomingen van de methode. Het percentage hersencellen dat het nieuwe gen kreeg, was laag. Het waren er niet zo veel: maximaal 1 op 400 hersencellen had het nieuwe gen gekregen. „Het is onwaarschijnlijk dat dit genoeg is om (met deze apen) medische behandelingen te testen. Maar het biedt uitzicht voor verder onderzoek.”

Het injecteren van apen met een virus om hun hersenen genetisch te veranderen, lijkt voor het proefdier vrij ingrijpend. Maar deze methode wordt zelfs al bij mensen toegepast, legt prof. Joost Verhaagen uit. Hij is hoofd onderzoek neuroregeneratie bij het Nederlands Instituut voor Neurowetenschappen (NIN). Er wordt veel onderzoek gedaan met dit soort adeno-associated virussen (AAV) die nieuwe genen kunnen inbrengen, vertelt Verhaagen. „In 1994 werd ontdekt dat je met deze hele kleine virussen nieuwe genen in hersencellen kan inbrengen.” Bijkomend voordeel: ze maken niet ziek.

AAV-virussen werden zo een belangrijk hulpmiddel voor onderzoek naar gentherapie bij mensen, ook voor hersenziektes. Sinds een paar jaar zijn enkele tientallen patiënten via AAV-virussen behandeld met een experimentele gentherapie in hun brein. Experimenten met de behandeling van Parkinson zijn het verst gevorderd. Patiënten knappen er een beetje van op. Die patiënten krijgen het virus met het gen direct in hun hersenen ingespoten. Dat gebeurt ook bij het ratten-, muizen- en apenonderzoek naar hersenziektes.

Het AAV-type 9 dat de groep uit Bordeaux gebruikte, heeft een speciale eigenschap: het virus passeert de bloed-hersenbarrière. De nieuwe genen voor het brein zijn met AAV-9 dus in te spuiten via het bloed. Verhaagen: “Bij ratten was dat al gedaan. Het voordeel is dat je in één keer het hele brein of ruggenmerg genetisch kan veranderen, zonder dat je invasief hoeft te werken.” Als de Franse onderzoekers hun methode weten te verbeteren, kan dat apenonderzoek dus vergemakkelijken.

Blijft apenonderzoek nodig? Verhaagen: „Het zijn keuzes. Het kan zijn dat een neurowetenschapper op een gegeven moment apen nodig heeft om dichter bij een therapie te komen.”

    • Hester van Santen