D-keine/Getty Images

Al meer dan twee millennia lang hebben wetenschappers dieren ontleed om biologische geheimen te ontsluiten. Tegenwoordig bestaat ongeveer 5% van de dieren die in medisch onderzoek worden gebruikt uit vissen, honden, katten, ongewervelde dieren en primaten, terwijl de overige 95% knaagdieren zijn. Jaarlijks worden er wereldwijd miljoenen muizen, ratten, hamsters en cavia’s gebruikt. Bij het nastreven van levensreddende therapieën, kankerbehandelingen en chirurgische innovaties wegen de voordelen van dierproeven vaak zwaarder dan de ethische overwegingen.

Wanneer onderzoekers muizen gebruiken bij laboratoriumstudies – bekend als ‘muizenstudies’ – zoeken ze geen medicijnen voor knaagdieren, maar voor mensen. Het gebruik van knaagdieren als proxy is ethisch gezien te verkiezen boven rechtstreeks testen op mensen. Muizen zijn binnen een paar weken geslachtsrijp, zijn productief en kunnen ethisch worden beheerd in gecontroleerde omgevingen. Hun fysiologie en genetica lijken ook opvallend veel op die van ons.

Laboratoriummuizen behoren tot de gedomesticeerde ondersoort Mus musculus domesticus . Hoewel primaten nog grotere genetische overeenkomsten delen, maken het uitgebreide onderzoek, het gedragsbegrip en het volledig gesequenced genoom van de laboratoriummuis dit tot het optimale model. Wetenschappers kunnen genetische veranderingen rechtstreeks vergelijken, aangezien laboratoriummuizen ongeveer 85% van het functionele DNA delen met mensen, terwijl de overige 15% nog steeds nauw verwant is.

Het genetische “knock-out”-muismodel

Janiecbros/Getty Images

Historisch gezien waren muizen niet altijd de eerste keuze voor wetenschappelijk onderzoek. Louis Pasteur voerde bijvoorbeeld vroege kiemtheorie-experimenten uit op honden, koeien, schapen en primaten. Pas in 1902 kweekte Abbie Lathrop opzettelijk muizen voor laboratoriumgebruik, waardoor de weg werd vrijgemaakt voor de huidige gedomesticeerde soort. De jaren tachtig markeerden echter een dramatische golf van onderzoek bij muizen met de komst van technologieën voor het bewerken van genen.

De opkomst van genbewerking viel samen met het Human Genome Project (HGP), een mondiale inspanning die tussen 1990 en 2003 het volledige menselijke genoom in kaart bracht. Het HGP benadrukte de vrijwel identieke genetische architectuur van muizen en mensen, en onthulde dat slechts ongeveer 10 van de 4.000 genen geen directe tegenhangers hebben.

Met genbewerking kunnen wetenschappers ‘knock-out’-muizen creëren:individuen waarbij een specifiek gen uit het embryo is verwijderd. Door knock-outmuizen te vergelijken met controlegroepen krijgen onderzoekers diepgaande inzichten in de genfunctie en ziektemechanismen, zoals kanker. Hoewel tijdens dit proces veel laboratoriummuizen worden opgeofferd, hebben hun bijdragen talloze mensenlevens gered.