Je leest:

Gloeiende gezwellen als lichtend voorbeeld

Gloeiende gezwellen als lichtend voorbeeld

Auteur: | 21 december 2002

Anton Berns introduceerde de transgene muis in Nederland en fabriceerde de eerste Hollandse knock-out muis. Nu komt hij met een nieuwe primeur: de lichtmuis.

Zal deze techniek proefdieren sparen? ‘Ja.’ Gaan jullie nu minder proefdieren gebruiken? ‘Je hoort mij niet zeggen dat we minder muizen gaan gebruiken,’ vertelt prof.dr. Anton Berns eerlijk. ‘Ik denk wel dat we veel meer informatie zullen halen uit eenzelfde aantal muizen.’ Berns is wetenschappelijk directeur van het Nederlands Kankerinstituut / Antoni van Leeuwenhoekziekenhuis in Amsterdam. Vorige maand kreeg hij een lucratieve steunbetuiging voor zijn genetisch werk, de Akzo Nobel Science Awardter waarde van 50.000 euro.

De medisch-chemische multinational eerde de man die de transgene muis introduceerde in Nederland (bij de Nijmeegse vakgroep Biochemie) en ook de eerste Hollandse knock-out-muis fabriceerde (bij de afdeling Moleculaire Genetica van het NKI). In zijn lezing voor Akzo Nobel bracht hij een nieuwe primeur: de lichtmuis.

Het is die lichtmuis waarvoor de proefdierbesparende paradox opgaat. In de lichtmuis is het ontstaan van een tumor gekoppeld aan het gen voor luciferase. In aanwezigheid van luciferine zorgt het enzym luciferase voor licht, zodat tumorgroei te volgen is door de hoeveelheid licht die de muis afgeeft.

‘Om kanker beter te begrijpen volgen we tumoren bij de muis. Tot nog toe moesten we daartoe tumoren vlak onder de huid inspuiten, waarbij de grootte een maat is voor het aantal tumorcellen. Het bleek echter een slechte maat voor therapie.’

‘Een andere manier is het uitschakelen van tumorsuppressorgenen of het activeren van oncogenen. Ook dat kent nadelen. Bij bijvoorbeeld p53-knockouts wisten we nooit wanneer de tumor zich begon te ontwikkelen.’ Het betekende dat veel muizen op verschillende tijdstippen afgemaakt moesten worden, dat beginfase van tumorontwikkeling nauwelijks te achterhalen was en dat alle muizen van die lijn vroeg of laat kanker ontwikkelden.

Camera

‘Bij de lichtmuis koppelen we het ontstaan van een tumor aan het afgeven van licht. In de kiembaan breng je een genconstruct in met achtereenvolgens een promotor, een zogeheten lox-site, een stop, weer een lox-site, en dan het gen voor luciferase. Deze muis wordt gekruist met een muis die bijvoorbeeld een soortgelijk construct bevat behalve dat het oncogen rasop de plaats van het luciferase zit. Je laat de muis opgroeien en behandelt vervolgens de muis met een adenovirus dat het Cre-enzym in de geïnfecteerde cel tot expressie brengt. Dat Cre-recombinase knipt het DNA tussen de lox-plaatsen eruit, waardoor je ineens zowel een actief luciferase als een actief oncogen ( ras) hebt.’

Vervolgens wordt de muis op gezette tijden met luciferine geïnjecteerd en onder een gekoelde, zeer lichtgevoelige camera geplaatst. Een minuutje belichten, en aan de hoeveelheid licht is te zien of en hoe de tumor groeit. Ook is vervolgens eenvoudig te volgen hoe de tumor reageert op potentiële medicijnen.

Dat geldt zelfs voor tumoren in het binnenste van de muis. Berns verklaart: ‘Licht, zeker van boven de 600 nanometer, dringt door weefsels heen. Houd je hand eens tegen een sterke lichtbron.’ Maar, ‘elk voordeel heb zijn nadeel’, de resolutie is laag en het licht wordt verstrooid in de weefsels.

Dat maakt de methode minder geschikt om de precieze plaats van de tumor vast te stellen of om twee dicht bij elkaar liggende tumoren van elkaar te onderscheiden. Met het adenovirus kan Berns longcellen infecteren. Het virus kan ook worden ingespoten in de bloedbaan en zal dan voornamelijk cellen in de lever infecteren. In weefsels als spieren en hersenen is het virus in te spuiten, infectie blijft dan beperkt tot rondom de injectieplaats.

Stanford

Het idee om met licht processen in muizen te volgen komt van Chris Contag die het een jaar of vijf geleden in Stanford ontwikkelde. Berns heeft het nu voor kanker toegepast.

‘Het idee van kanker is nu dat het aantal laesies in het DNA dat er werkelijk toe doet, heel beperkt is. Als je ras activeert, ontwikkelt de muis niet-kleincellige longtumoren. Als je de tumorsuppressorgenen p53 en Rb inactiveert krijg je kleincellige longtumoren. Deze zijn niet te onderscheiden van overeenkomstige menselijke tumoren, met dezelfde uitzaaiingen en histologische kenmerken. Daarom maken we nu ook een lichtmuis waarin tegelijkertijd p53- en Rb-genen worden weggeknipt.’

De vinding belooft specifieke informatie voor de onderzoeker en besparing van proefdierleed. Met de lichtmuis is sneller te zien wanneer de tumor begint, al vanaf duizend cellen. Ook dragen niet alle gefokte muizen de last van een tumor, maar alleen de behandelde dieren. Berns tot slot: ‘Als we voorheen bijvoorbeeld p53 eruit gooide, kregen de muizen allerlei typen tumoren, veelal leukemieën. Ook als je eigenlijk alleen geïnteresseerd was in epitheliale tumoren. Nu kunnen we lokaal een tumor induceren. Dat is veel gerichter en bespaart zodoende proefdieren.’

Literatuur

Vooijs et al., 2002, Cancer Research 62, p1862-1867

Dit artikel is een publicatie van Bionieuws.
© Bionieuws, alle rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 21 december 2002
NEMO Kennislink nieuwsbrief
Ontvang elke week onze nieuwsbrief met het laatste nieuws uit de wetenschap.