Nobelprijs geneeskunde voor ’knock-out-muis’

De revolutionaire techniek waarmee muizen doelgericht en uiterst nauwkeurig genetisch worden veranderd, is dit jaar goed voor een Nobelprijs.

De Nobelprijs voor de geneeskunde gaat dit jaar naar de Amerikanen Mario Capecchi en Oliver Smithies en de Brit Martin Evans. Zij stonden aan de wieg van de zogeheten knock-out-muis: een proefdier waarin genen heel precies zijn uitgeschakeld.

Het werk van Capecchi, Smithies en Evans heeft een ware revolutie veroorzaakt in de levenswetenschappen, aldus het Nobelcomité. Dankzij hun vinding is het voor het eerst mogelijk geworden om muizen doelgericht genetisch te veranderen.

Daarmee stond het drietal aan de wieg van een veelgebruikte methode om dierlijke ziektemodellen te creeren. Eenvoudig gezegd: bij een muis wordt eenzelfde gendefect aangebracht als bij bijvoorbeeld bij een kanker- of hartpatiënt. Het dier krijgt dan een vergelijkbare ziekte. Onderzoekers kunnen vervolgens op zo’n proefdier experimenteren, in hun zoektocht naar een therapie.

De techniek is vooral handig om individuele genen uit te schakelen. Zo kunnen er muizen worden gemaakt bij wie één gen niet meer werkt, de befaamde ’knock-out-muizen’. Een van de Nobelprijswinnaars, Smithies, heeft begin jaren negentig bij muizen als eerste een bepaald gen uitgeschakeld dat bij patiënten met taaislijmziekte defect is. Zo creëerde hij een modeldier waar volop onderzoek mee is gedaan. In de jaren die volgden, zijn ruim vijfhonderd van dit soort muizenmodellen ontwikkeld, onder meer voor hart- en vaatziekten, neurologische aandoeningen, suikerziekte en kanker.

De Amerikanen hebben zich vooral met de genetische kant beziggehouden. Zij bedachten hoe je DNA in een muizencel heel precies kunt uitschakelen, of hoe je er vreemd DNA aan kunt toevoegen op een nauwkeurig bepaalde plaats in het bestaande DNA.

De Brit Evans paste deze methode toe op de veelbesproken embryonale stamcellen, die hij zelf heeft ontdekt. Embryonale stamcellen zijn zeer jonge, niet-gespecialiseerde cellen die nog tot alle weefsels van het lichaam kunnen uitgroeien. Als Evans in zo’n jonge stamcel van een muizenembryo een gen uitschakelde, volgens de Amerikaanse methode, kwam er een dier uit voort bij wie het bewuste gen in alle lichaamscellen defect was. Zo’n dier is een ’knock-out’.

„De prijs is zeer verdiend”, reageert Gert-Jan van Ommen, hoogleraar humane genetica aan de Universiteit Leiden. „Ik ken Capecchi en Smithies redelijk goed. Het waren echte pioniers. Ze zaten in de frontlinie van het onderzoek met stamcellen.” Het werk van het drietal was zelfs zo vernieuwend dat hun subsidieaanvragen tot tweemaal toe werden afgewezen omdat het voorgestelde onderzoek ’overdreven ambitieus’ zou zijn.

De laatste jaren zijn er steeds slimmere diermodellen in gebruik, vult Van Ommen aan. „Het is nu mogelijk om genen alleen in een bepaald orgaan uit te schakelen, of pas als een dier volwassen is. Zo kun je de gevolgen van een gendefect veel specifieker onderzoeken.”

De prijs voor de geneeskunde is traditioneel de eerste in de Nobelreeks. De overige vakgebieden komen later deze week aan bod. Het geldbedrag van 1,1 miljoen euro, te verdelen onder de drie winnaars, wordt op 10 december in Stockholm uitgereikt.