Transgene forsøgsdyr – dyremodeller og indsigt i genernes funktioner
mus forsøg transgen rotte forsøg dyreforsøg blog videnskab

Ved at ændre på en mus' gener mens den stadig er i fosterstadiet, er det muligt at udskifte musens gener med dem man specifikt ønsker at studere. Herefter vil sådan en mus være transgen. (Foto: Colourbox)

Ved at ændre på en mus' gener mens den stadig er i fosterstadiet, er det muligt at udskifte musens gener med dem man specifikt ønsker at studere. Herefter vil sådan en mus være transgen. (Foto: Colourbox)

Transgene forsøgsdyr

I 2007 blev Nobelprisen i medicin og fysiologi givet til tre forskere, der i løbet af 1980erne havde udviklet teknikker til at indsætte specifikke gener i mus, således at de blev transgene.

Forskerne Mario Capecchi, Martin Evans og Oliver Smithies udviklede den såkaldte embryonale stamcelle (ES)-teknik, hvor man fra et tidligt stadium af et musefoster (blastocyst) udtager en stamcelle, som man opformerer in vitro og genetisk manipulerer, før man sætter den tilbage i en blastocyst. Fostret består herefter af både transgene og ikke-transgene celler og kaldes derfor for en kimære.

Efterfølgende bliver blastocysten overført til en mus, der fungerer som rugemor. Hvis ellers den modificerede stamcelle kommer til at give ophav til kimærens kønsceller, vil den næste generation af mus bestå af celler, der alle indeholder det indsatte gen. Dermed har man en transgen mus, som man kan avle videre på eller anvende i til forskning. De tre forskere fik nobelprisen, fordi deres opdagelse har fået stor betydning for både den medicinske og den fysiologiske forskning. I Danmark blev der i 2013 (det seneste officielle tal) brugt 26.782 transgene mus, mens der ti år forud (2003) kun blev brugt 8.677 transgene mus.

Knockin og knockout

ES-teknikken er egentlig kun en blandt flere teknikker til at skabe transgene mus, men den har vist sig at være meget praktisk anvendelig. ES-teknikken gør det nemlig muligt specifikt at udskifte musens egne gener med andre gener, som man ønsker at studere.

Det kan både være relevant at studere, hvad der sker, hvis musen mangler et gen (knockout) og hvad der sker, hvis musen får et nyt gen (knockin).

Ved knockout erstatter man musens eget fungerende gen med et virkningsløst gen. På den måde har man efterhånden - et-for-et - undersøgt hovedparten af musens cirka 20.000 gener. Dette arbejde er en naturlig opfølgning på genkortlægningen af musens samlede genom, som fandt sted tilbage i 2002. Ved at udskifte musens gener med funktionsløse gener har man fundet ud af, hvad hvert eneste gen bruges til. Man kan således undersøge om knockout-musene har defekter sammenlignet med normale mus. Knockout-mus har således givet stor indblik i vores fysiologi.

Undertiden har knockout-mus også kunnet bruges direkte som dyremodeller for menneskets sygdomme. Det er eksempelvis lykkedes at skabe musemodeller for menneskets blødersygdomme (hæmofili A og B) ved at knockoute de gener, der koder for blodets koagulationsfaktorer (henholdsvis Faktor VIII og IX ). Knockin af gener bruges overvejende til at skabe dyremodeller for menneskets sygdomme.

Her erstatter man et eller flere af musens normale gener med de(t) tilsvarende menneske-gen(er), som man har hentet fra en patient med en arvelig form af sygdommen. Eksempelvis har man lavet en musemodel for Alzheimers sygdom ved at indsætte det såkaldte svenske APP-gen, som indeholder en dobbeltmutation. Hos den svenske familie, hvorfra genet er isoleret, udvikler familiemedlemmerne Alzheimers sygdom i en meget ung alder. Når man så indsætter genet i musene udvikler de ligeledes en sygdomstilstand, der på mange punkter ligner Alzheimers sygdom. Normale mus udvikler derimod aldrig Alzheimers sygdom af sig selv.

Kloning nødvendig i andre dyrearter

ES-teknikken har således haft stor betydning for brugen af mus i den fysiologiske og medicinske forskning. Men det har vist sig, at man ikke kan bruge teknikken i andre dyrearter end mus. Det har dog vist sig, at man kan skabe transgene dyr ved hjælp af kloning – en teknik der allerede nu kan benyttes i mange forskellige dyrearter. Ved kloning udtager man en kropscelle fra det dyr, som man vil klone.

Cellekernen fra denne kropscelle sættes indsættes i en befrugtet ægcelle, som på forhånd har fået fjernet sin egen cellekerne. Det er muligt at manipulere med cellens gener, således at der skabes enten knockout eller knockin ligesom med ES-metoden i mus. På forskningscenter Foulum ved Aarhus Universitet og flere andre steder i verden har man således etableret grisemodeller for menneskets sygdomme ved knockin-teknikken.  Blandt andet er der udviklet en grisemodel for åreforkalkning. I 2013 blev der brugt 34 transgene grise foruden 326 transgene rotter og 300 transgene fisk.

Læs mere

Olsen AK: Teknikker til at genmodificerede mus gav Nobelpris. Dansk Veterinærtidsskrift 2008, 4, 10-12. 

Denne artikel er oprindeligt publiceret som et blogindlæg.

Videnskab.dk Podcast

Lyt til vores seneste podcasts herunder. Du kan også findes os i din podcast-app under navnet 'Videnskab.dk Podcast'.

Videnskabsbilleder

Se de flotteste forskningsfotos på vores Instagram-profil, og læs om det betagende billede af nordlys taget over Limfjorden her.

Ny video fra Tjek

Tjek er en YouTube-kanal om videnskab henvendt til unge.

Indholdet på kanalen bliver produceret af Videnskab.dk's videojournalister med samme journalistiske arbejdsgange, som bliver anvendt på Videnskab.dk.

Hej! Vi vil gerne fortælle dig lidt om os selv

Nu hvor du er nået helt herned på vores hjemmeside, er det vist på tide, at vi introducerer os.

Vi hedder Videnskab.dk, kom til verden i 2008 og er siden vokset til at blive Danmarks største videnskabsmedie med omkring en million brugere om måneden.

Vores uafhængige redaktion leverer dagligt gratis forskningsnyheder og andet prisvindende indhold, der med solidt afsæt i videnskabens verden forsøger at give dig aha-oplevelser og væbne dig mod misinformation.

Vores journalister fortæller historier om både kultur, astronomi, sundhed, klima, filosofi og al anden god videnskab indimellem - i form af artikler, podcasts, YouTube-videoer og indhold på sociale medier.

Vi stiller meget høje krav til, hvordan vi finder og laver vores historier. Vi har lavet et manifest med gode råd til at finde troværdig information, og vi modtog i 2021 en fornem pris for vores guide til god, kritisk videnskabsjournalistik.

Vores redaktion gør en dyd ud af at få uafhængige forskere til at bedømme betydningen af nye studier, og alle interviewede forskere citat- og faktatjekker vores artikler før publicering.

Hvis du går rundt og undrer dig over stort eller småt, vil vi elske at høre fra dig og forsøge at give dig svar med forskernes hjælp. Send bare dit spørgsmål til vores brevkasse Spørg Videnskaben.

Vi håber, at du vil følge med i forskningens forunderlige opdagelser her på Videnskab.dk.

Få et af vores gratis nyhedsbreve sendt til din indbakke. Du kan også følge os på sociale medier: Facebook, Twitter, Instagram, YouTube eller LinkedIn.

Med venlig hilsen

Videnskab.dk