Daar is ‘ie dan: de knock-out-rat

De laboratoriumrat is een kampioen voor gedragsonderzoekers. Zo leren we meer over menselijk gedrag.

Janet Stephens, Wikimedia Commons

Janet Stephens, Wikimedia Commons

De rat is een oude vriend van de bioloog. Onderzoekers hebben dankzij ratten de afgelopen eeuw veel opgestoken over menselijk gedrag. Ratten zijn bijvoorbeeld sterren in verslavingsexperimenten. Daardoor kunnen onderzoekers uitspraken doen over bijvoorbeeld alcoholverslaving bij de mens. Volgens Ian Whishaw, die het boek The behavior of the laboratory rat schreef, is de rat is zelfs zo goed onderzocht dat wetenschappers meer weten over ratten dan muizen.

En dat is wat gek: in biotechnologisch nieuws hoor je weinig over ratten. Muizen stelen de biotechshow. De reden dat biotechnologen zo weinig met de rat doen, is dat het ze gewoon niet lukt om genetisch aan het dier te sleutelen. Het DNA is dus lastig te veranderen. Dat vinden ze jammer, want de bij de rat goed onderzoekbare gedragsproblemen zijn daardoor lastig aan erfelijkheid en genen te verbinden. Iets wat enorm zou helpen bij het behandelen van gedragsproblemen bij mensen.

Maar het tij keert. Eindelijk. Een groep Amerikaanse biotechnologen komt met een effectievere manier om wél handig, snel en meer gericht aan rattengenen te sleutelen. Aron Geurts en zijn collega’s laten zien dat het uitschakelen van genen bij de rat niet lastig hoeft te zijn. Binnen vier maanden fokten zij een rat waarvan erg precies bepaalde genen waren uitgeschakeld: een knock-out-rat. Dat schrijven zij in het vooraanstaande blad Science.

Waarom lukte het al die jaren niet, en nu ineens wel? Het enzym waarmee Geurts de rattengenen uitschakelde, bestaat pas een paar jaar. Zo’n enzym, die bekend staat onder de Engelse naam zinc-finger nuclease, koppelt zichzelf aan natuurlijke knip-en-plak machientjes van de cel, waarna het de opdracht geeft om een specifiek stukje DNA open te knippen. Dan doet zo’n gen het niet meer. De zinc-finger nuclease kan, afhankelijk van hoe je hem ontwerpt, veel soorten genen openknippen. De mogelijkheden voor knock-out-ratten zijn nu daarom groter dan ooit.

Om te controleren of de genetisch veranderde rat echt was gelukt, brachten de biotechnologen ook een gen in dat ervoor zorgt dat de rat groen oplicht. Dat zie je alleen met een speciale camera. Het eiwit dat voor het groene licht zorgt, heet ook wel het green fluorescent protein.

balachandar, Flickr.com

Het uitzetten van genen is superhandig voor gedragsonderzoek. Je weet immers pas wat iets doet als je het mist. Schakel je bijvoorbeeld een – zojuist verzonnen – gen uit dat woede onder controle houdt, dan zien onderzoekers dat die dieren de hele tijd boos zijn. Dan kun je dus met zekerheid zeggen dat zo’n gen samenhangt met het inhouden van boze gevoelens.

“Goed nieuws, een effectievere manier om een gerichte knock-out-rat te genereren”, zegt Merel Ritskes in een reactie. Zij is directeur van het Centraal Dierenlaboratorium Nijmegen (CDL) aan het UMC St Radboud. Volgens Ritskes zullen dankzij de nieuwe techniek voortaan minder ratten nodig zijn om een goede knock-out rat te fokken.

“Ratten geven bij gedragsonderzoek inderdaad beter bruikbare resultaten dan muizen”, zegt Ritskes. “Of we nu geïnteresseerd zijn in zo’n knock-out-rat? We doen hier veel gedragsonderzoek dat voor mensen belangrijk is bij dementie, depressie en verslaving. Om dat aan genen te koppelen zou nieuwe inzichten kunnen opleveren. Dus ja: we zijn geïnteresseerd in de knock-out-rat.”