Lemuren Verandert medisch onderzoek
Inhoudsopgave:
Ze zijn klein, schattig en misschien wel het antwoord op dromen van medische onderzoekers.
De groot-ogenmuismaki, 's werelds kleinste primaat, kan binnenkort fruitvliegen, wormen en zelfs muizen vervangen als het primaire proefdier voor wetenschappelijk onderzoek.
AdvertisementAdvertisementDecennialang waren deze drie dieren het prototypische laboratoriummonster omdat ze niet duur genoeg waren om te onderhouden, gemakkelijk te bestuderen en snel genoeg gereproduceerd konden worden om onderzoekers een constante stroom monsters te bieden.
Maar hun genetische make-up is niet voldoende in de buurt gekomen van mensen om goed te werken voor de studies die de huidige onderzoekers moeten uitvoeren, zei Mark Krasnow, MD, PhD, professor biochemie aan de Stanford University.
"Veel aspecten van biologie, gedrag, gezondheid en ecologie van primaten kunnen niet worden gemodelleerd in die eenvoudiger genetisch model-organismen," zei Krasnow.
AdvertentieDaarom daagde Krasnow in 2009 drie stagiaires van zijn middelbare school uit om een vervanger te vinden voor de muizen, ratten, vliegen en wormen. Krasnow, wiens primaire vakgebied Longaandoening is, had dit nieuwe wezen nodig om aan bepaalde criteria te voldoen. De potentiële vervanging moest gemakkelijk te beheren zijn, snel reproduceren en veel nakomelingen opleveren.
Een paar maanden later kwamen de stagiairs terug met een antwoord: de muizenmaki van Madagascar.
AdvertentieAdvertentieLees meer: Zijn stamcellen het antwoord op het terughalen van mensen uit de dood? »
Wat maakt de muismaki speciaal?
Een muismaki, in tegenstelling tot zijn grotere neef de ringstaartmaki, is vrij klein. De gemiddelde muizenmaki is ongeveer twee keer de grootte van een muis, die, samen met hun kleine diëten, het onderhouden en beheren van een lab van muislemuren goedkoop maakt.
Hun dracht is snel - slechts 60 dagen. Nog 60 dagen na de geboorte kunnen de kleine primaten onafhankelijk zijn van hun moeders. De meeste zwangere lemuren produceren twee nakomelingen, en binnen een jaar kunnen jonge muislemuren zich beginnen te reproduceren.
Voor Krasnow is het echter het natuurlijke huis van de maki die het bestuderen van hen zo spectaculair maakt.
Muismaki's zijn te vinden op Madagascar. Het eiland natie is de thuisbasis van 24 miljoen mensen en 20 miljoen muismaki's.
AdvertisementAdvertisement"Het [een muizenmaki] reproduceert snel, en er zijn miljoenen muismaki's in Madagaskar, perfect voor systematische genetische studies om de genen te identificeren die aan individuele eigenschappen ten grondslag liggen," zei Krasnow.
Ook worden muisemaki's, in tegenstelling tot de ringstaartmaki's, niet in gevaar gebracht. Veel van de natuurlijke habitats voor ringstaartmaki's worden bedreigd, omdat landbouw, mijnbouw en houtkap het eiland overspoelen. Ondanks het veranderende landschap zijn muismaki's productief en lopen ze vrij dwars door Madagaskar.
Ze zijn genetisch gezien dichter bij de mens dan alle andere wezens die onderzoekers eerder hebben gebruikt.Lemuren staan ongeveer midden tussen muizen en mensen, volgens Krasnow.
AdvertentieDe onderzoekers hopen dat dit betekent dat primaatspecifieke onderzoeken die bij muizen gefaald zouden hebben nu in lemuren slagen. Hun biologie kan vele aspecten van de menselijke biologie nabootsen, en Krasnow en zijn collega's hebben ontdekt dat het schepsel van nature veel van dezelfde ziekten heeft die mensen ontwikkelen.
In tegenstelling tot muizen die vaak moeten worden geïnjecteerd of gefokt met genetische mutaties, hebben maki die al, "inclusief genen die invloed hebben op beweging, zwaarlijvigheid, hypercholesterolemie, prediabetes, hartritmestoornissen en soortvorming," legde Krasnow uit. Tot nu toe hebben de onderzoekers aan het project 20 genetische mutaties geïdentificeerd in makien die overeenkomen met mutaties die mensen hebben.
AdvertisementAdvertisementOudere lemuren ontwikkelen bijvoorbeeld een vorm van dementie die andere soorten niet hebben. Het bestuderen van de redenen voor deze cognitieve stoornis is niet mogelijk in veel andere wezens.
Op dezelfde manier verzamelen muislemuren plaque op hun hersenen - net als mensen met de ziekte van Alzheimer. Tot nu toe hadden demente onderzoekers weinig mogelijkheden om deze aandoening te bestuderen.
Vooruitgang in het begrijpen en behandelen van ziekten in muizenlemuren kan leiden tot soortgelijke ontwikkelingen voor mensen.
AdvertentieLees meer: gaat het bewerken van CRISPR-genen te snel vooruit? »
Madagaskar, het grote laboratorium
Stanford University is bijna 11.000 mijl of 17.000 kilometer verwijderd van Madagaskar. Dat maakt het bestuderen van lemuren uit de Californische laboratoria van Krasnow moeilijk.
AdvertentieAdvertentieToen ze het muisemurieonderzoek begonnen, werkten Krasnow en zijn collega's samen met Center ValBio, een onderzoeksfaciliteit nabij het Ranomafana National Park in Madagaskar. Vervolgens bouwde Stanford in 2013 een genetisch laboratorium in het complex voor hun faculteit.
Krasnow zei dat het ideaal is om muismaki's in hun natuurlijke omgeving achter te laten. Op die manier kunnen onderzoekers meer begrijpen over de impact van de omgeving op de gezondheid en genen van deze dieren.
"Men kan de relatie tussen genen en de natuurlijke omgeving bestuderen, en hoe ze interageren om specifieke eigenschappen zoals gezondheid en overleving in de eigen instellingen te beïnvloeden," zei Krasnow.
Maar het sequencen van genomen van maki is een groot project, en het is aan de gang. De onderzoekers hebben meer handen nodig om de lemuren op te vangen, te labelen, te testen en vrij te geven voor hun studie.
Daarom heeft Stanford, in samenwerking met verschillende onderzoeksfaciliteiten en scholen in Madagaskar, een burgerwetenschappelijk project opgezet. De missie is tweeledig.
Ten eerste helpen Stanford-professoren middelbare scholen in Madagaskar een wetenschappelijk curriculum te ontwikkelen in de hoop dat de studenten belangstelling hebben voor wetenschap. Ze gebruiken goedkope hulpmiddelen om kinderen de uiteenlopende en rijke omgeving te laten verkennen, net buiten hun klaslokalen.
Daarna, nadat de studenten de middelbare school hebben voltooid, hopen de onderzoekers terug te keren als universiteitsstudenten om muizenmaki's te screenen en bij te dragen aan het onderzoek.Voor degenen die het lab niet halen, hopen de onderzoekers waardering te wekken voor het essentiële werk dat wordt gedaan met de kleinste primatenbewoners van het eiland.
"De studenten willen graag leren en vinden het leuk om uit de klas te komen om hun omgeving te verkennen, uitgerust met eenvoudige maar krachtige wetenschappelijke hulpmiddelen zoals papiermicroscopen van $ 1, gemaakt door onze Stanford-collega Manu Prakash," zei Krasnow. "En we houden ervan om te helpen bij hun ontdekkingen, allemaal nieuw voor hen en veel nieuw voor ons - en zelfs voor de wetenschap. “
