Home Papieren ANSBladartikelen Vissen in DNA

In de kelder van het Huygensgebouw bruist er iets. Het vissenlab dat hier schuilgaat is voor buitenstaanders onbekend, terwijl het voor onderzoekers een bron van kennis is. Er worden zebravissen gekweekt, van jonkie tot genetisch gemanipuleerde volwassene. ANS bracht een dag door tussen de zebravissen en ontdekte waarom ze zo belangrijk zijn voor de wetenschap.


Terwijl de natuurkunde-, biologie- en scheikundestudenten borrelen in de bètakantines, bevindt zich onder hen een wereld waarvan slechts een enkeling weet wat er zich precies afspeelt. Hier wordt onder andere aan het DNA van zebravisseneitjes geknutseld, om de wetenschappelijke ontdekkingen van de toekomst te kunnen doen. Zo wordt er fundamenteel onderzoek gedaan naar hazenlip en hoe defecten daarin kunnen worden begrepen. Het is belangrijk werk waar soms ook wel eens vraagtekens bij worden gezet: is het ethisch verantwoord om proefdieren te gebruiken? Vanwege normen van de Nederlandse Voedsel- en Warenautoriteit, kunnen alleen medewerkers van het vissenlab en enkele onderzoekers deze afgesloten ondergrondse ruimte betreden. Een van hen is vissenkweker en -verzorger Antoon van der Horst van de zebravisfaciliteit. Met zijn pasje opent hij voor ANS de deuren die toegang bieden tot de verborgen uithoeken van de wetenschap, en stapt een geheel verduisterde ruimte binnen.

‘De zebravis deelt heel wat genen met de mens.’

Verse eitjes in de ochtend

Het is acht uur ’s ochtends, maar voor de zebravissen, de vissoort waarnaar in dit wetenschapswalhalla onderzoek wordt gedaan, nog nacht. ‘De vissen leggen pas eitjes wanneer het licht wordt.’ Een belangrijk gegeven, want er wordt voornamelijk onderzoek gedaan met de visseneitjes en naar de embryo’s die zich na de bevruchting ontwikkelen.

Van der Horst lacht: ‘Onderzoekers werken meestal later dan acht uur ‘s ochtends, maar hebben wel verse eitjes nodig.’ Om die reden is het in het vissenlab nog pikdonker terwijl de zon buiten al is opgekomen. De ruimte is gevuld met stellingkasten waarin aquaria staan en het lawaai van de watercirculatie is alom aanwezig. Ondanks de kou buiten draagt Van der Horst slechts een shirtje. ‘Het is zo warm hier omdat het anders veel te veel energie kost om die aquaria op temperatuur te houden’, zo verklaart hij. Terwijl de visjes nog slapen, begint hij aan zijn dagelijkse routine. Doordeweeks staat hij van acht tot kwart over vijf klaar voor zijn vissen en in de weekenden werkt hij halve dagen om te voeren. Hier stopt het echter niet: Van der Horst heeft 24 uur per dag alarmdienst voor het geval er iets misgaat in de systemen.

Voordeelvis

De dag begint voor de zebravis net als voor de meeste mensen met het ontbijt. De dieren zwemmen rustig rondjes terwijl ze het voer afwachten. De Danio rerio, een vis van zo’n vier centimeter lang, is niet zonder reden oververtegenwoordigd in het lab. Hoewel je het op het eerste oog niet zou zeggen, deelt de zebravis heel wat genen met de mens. Dit maakt het mogelijk om in onderzoek vergelijkingen te trekken met het menselijk lichaam. Daarnaast zijn ze erg productief. Een jong en gezond vrouwtje legt veel en snel: zo’n driehonderd eitjes per keer. ‘Dan heb je heel veel onderzoeksmateriaal om mee te werken. De larven die daaruit komen zijn ook nog eens al na drie maanden geslachtsrijp’, legt Van der Horst uit.


Terwijl het voedsel wordt geserveerd, springt plots het licht aan. Van der Horst loopt nu langs de bakken, waardoor hij zijn visjes erop attendeert dat het ontbijt klaar is. ‘Als die schaduw op een bepaald tijdstip langskomt, gaan ze vooraan zwemmen. Ze weten dat er dan eten in de bak gaat vallen.’ Na het serveren loopt hij naar de aquaria in de stellingkast in het midden van de ruimte. Hierin probeert hij een zo natuurlijk mogelijke legsituatie te creëren. Er moeten echter nog wat andere aanpassingen worden gedaan voordat het proces kan beginnen. ‘De zebravis leeft in Zuidoost-Azië en op de Himalaya in de rijstvelden, vandaar dat het hier ook zo warm is’, vertelt hij, terwijl hij de binnenbakken van de rij aquaria omhoog trekt. Dit doet hij omdat de vissen in de natuur hun eitjes dicht bij de oever afzetten. Door middel van de kleine beweegruimte die de vissen nu nog hebben, geeft Van der Horst de vissenlust ook een zetje. Naast dit alles warmt hij het water op, zoals dit in de natuur aan het begin van de dag gebeurt. Het kunstmatige broedscenario is nu optimaal.

Aan de haak geslagen

Om de twee weken creëert Van der Horst zo’n legsituatie voor de vissen. Of onderzoekers nu eitjes nodig hebben voor een experiment of niet, de vrouwtjes moeten hun eieren regelmatig kwijt, vertelt Van der Horst terwijl hij door een grote hal loopt. ‘Anders kunnen ze verstopt raken.’ Nadat de visverzorger bij alle bakken voorbereidingen voor het eileggen heeft getroffen, kan het feest beginnen. Gebiologeerd kijkt hij naar de waterbakken: de mannetjes jagen achter de vrouwtjes aan om hun neus in hun buik te porren, wat de vrouwtjes stimuleert om eitjes te leggen. ‘Als je heel veel geduld hebt, kun je ze zelfs de eitjes zien leggen’, vertelt hij.

‘Ze eten hun eigen eitjes op als we die niet door het rooster weg laten lopen.’

Al gauw gaat zijn interesse naar een andere zaak. Hoewel Van der Horst voor een groot deel van de dag in één enorme ruimte met allerlei aquaria staat, zijn er nog twee andere ruimtes met vissen te vinden. Via een gang loopt hij naar een van die twee toe. Daar zwemmen nog tal van vissen rond die ook moeten worden gevoerd. Terwijl Van der Horst opgewekt doorloopt, passeert hij een tafel waarop twee vissen in een klein bakje gescheiden van elkaar zwemmen. Door een doorzichtig en geperforeerd schotje kijken ze elkaar verlangend aan. Terwijl hij hoog in een stellingkast bij een bak probeert te komen, licht hij toe: ‘Soms willen onderzoekers per se een specifiek mannetje bij een vrouwtje of andersom.’ Het maakt in de familiebak niet uit wie de vader of moeder van een eitje is, maar in genetisch onderzoek kan dit wel belangrijk zijn. De vissen zijn in deze opstelling gezet zodat hun verlangens worden aangewakkerd. Van der Horst: ‘Straks zal de onderzoeker het schotje er tussenuit halen en het bakje schuin zetten. Dan kan het echte werk beginnen.’

Een visje met een slisje

Nadat de eitjes zijn gelegd, kunnen ze worden gebruikt voor het daadwerkelijke onderzoek. De vissen waarmee Van der Horst kweekt en die hij verzorgt, worden zelf vrijwel nooit voor onderzoek gebruikt: ‘Deze zijn alleen van belang voor het fokken en behouden van familielijnen.’ Het is namelijk belangrijk dat de onderzoeksdieren allemaal dezelfde achtergrond hebben, zodat dit geen variabele factor meer vormt. Terwijl hij vertelt, tilt hij een binnenbak uit het water. De vissen spartelen een paar seconden op het droge. ‘Dit is veel minder stressvol voor ze dan wanneer ik ze er stuk voor stuk uit haal met een netje’, vertelt Van der Horst. Gauw plaatst hij ze in een ander aquarium waar ze de diepte weer in kunnen zwemmen. Alle stimulansen om nog te leggen, zijn nu weer weg. Hun eitjes blijven achter onder het rooster van de bak: ‘Het is nogal cru, maar ze eten hun eigen eitjes op als we die niet door het rooster weg laten lopen’, vertelt hij.

‘Het is de bedoeling dat de dieren hazenlippen krijgen.’

Uit een zijruimte komt onderzoeker Sophie Raterman aanlopen. Van der Horst begroet haar en vraagt of ze eitjes nodig heeft voor haar onderzoek. Deze neemt ze graag in ontvangst, want haar eigen kweek was helaas niet zo succesvol. Raterman is van plan om het DNA van de eitjes genetisch te manipuleren, om zo meer te weten te komen over schisis, in de volksmond beter bekend als hazenlip. ‘We voegen bepaalde chemische stoffen toe aan een vloeistof waardoor we hopen dat de visjes zullen achterblijven in hun gezichtsbotontwikkeling’, vertelt ze. In haar rechterhand heeft ze een petrischaaltje met water waarin de eitjes liggen. Daaraan wordt een stofje toegevoegd dat het gen in het beginstadium van de celdeling aanpast. ‘De botstructuur in het gezichtskelet van vissen wordt al heel vroeg in de ontwikkeling aangelegd’, licht Raterman toe. Nadat de eitjes uit het water zijn verzameld en genetisch gemanipuleerd, gaan ze vijf dagen in de warmtestoof. Het is de bedoeling dat de dieren hazenlippen krijgen’, vertelt ze. Hier komt het feit dat het genoom van vissen relatief veel lijkt op dat van de mens goed van pas: ‘We kunnen mooie vergelijkingen trekken met de vroege ontwikkeling van het menselijke gezicht.’ Door de ziekte tot uiting te laten komen bij de vissen, kunnen onderzoekers verklaringen en behandelingen vinden voor afwijkingen die ook bij de mens voorkomen. Het antwoord zal er echter niet snel zijn, vertelt Raterman: ‘Ik heb vier jaar om dit onderzoek op te zetten.’ Het hazenlipprobleem is zo complex dat het over vier jaar nog niet is opgelost, sterker nog: ‘Een medicijn zal over twintig jaar nog niet in de winkel liggen.’


Pijn voor een medicijn

De vraag die een dergelijk onderzoek al gauw oproept, is hoe ethisch verantwoord het is om een dier genetisch te manipuleren. Van der Horst vertelt dat er strenge regels zijn verbonden aan onderzoek dat je bij een zebravis mag doen. De dieren vallen tot ongeveer vijf dagen na de bevruchting niet onder de Wet op de dierproeven als experimenteel dier. Daarna wordt er erg nauw toegezien op wat met de vissen wordt gedaan. ‘Voordat je het onderzoek begint, moet je formuleren wat je gaat onderzoeken, hoe je dat gaat doen en waarom. Meerdere ethische commissies bekijken of het ongerief dat ontstaat redelijk is ten opzichte van de winst. Hij vervolgt: ‘Dat wordt bij elk onderzoek apart gedaan en bij elke aanpassing die je doet in het plan opnieuw getoetst.Je moet dus heel goed formuleren wat je wil doen.’ De maatschappelijke kijk op vissen heeft volgens Van der Horst ook invloed op hoeveel vissen worden gebruikt voor wetenschappelijk onderzoek. ‘Gek genoeg zien mensen deze dieren als minder ontwikkelde organismen, terwijl we evolutionair veel op elkaar lijken.

‘De vraag is of jij een medicijn vertrouwt waarvan alleen door een computer is gezegd dat het werkt.’

Mensen hebben dan ook minder moeite met onderzoek op vissen.’ Sterker nog: volgens Van der Horst neemt het experimenteren op vissen de afgelopen jaren toe, terwijl onderzoek op dieren als muizen afneemt. Hij vermoedt dat fysiek onderzoek op organismes op den duur kan worden vervangen door cel- en computermodellen. ‘De vraag is echter of jij een medicijn vertrouwt waarvan alleen door een computer is gezegd dat het zou moeten werken’, vertelt hij met een ernstige toon. ‘Ik betwijfel zelf of we daar als maatschappij ooit klaar voor zullen zijn.’ Tot dan zal de zebravis rustig doorzwemmen onder het Huygensgebouw.

Gerelateerde artikelen

Laat een reactie achter