Menu Close

In het laboratorium zijn alle dieren gelijk

Onderzoek aan proefdieren wordt van oudsher bemoeilijkt door het feit dat dieren onderling sterk verschillen in hun reactie op stress, geneesmiddelen of ziektekiemen. Binnen de proefdierkunde doet men daarom steeds meer moeite om dierexperimenten te ‘standaardiseren’. Niet alleen moeten de hokken en de verzorging aan strenge normen voldoen, ook de dieren zelf worden zo gefokt dat ze zo veel mogelijk uniform reageren. Bijkomend voordeel is dat volstaan kan worden met kleinere aantallen proefdieren. Niet iedereen is echter blij met die ontwikkeling: het gevaar dreigt dat de resultaten weinig meer zeggen over de dieren in hun natuurlijke omgeving.

AL VELE tientallen jaren worden jonge muizen en ratjes, voorbestemd om hun leven te geven voor wetenschappelijk onderzoek, na 21 dagen ‘gespeend’ – bij hun moeder weggehaald. Direct daarna worden de jongetjes en de meisjes gescheiden, en apart van elkaar grootgebracht. De vaste procedure heeft tot doel om proefdieren in verschillende delen van de wereld, in verschillende perioden, beter met elkaar te kunnen vergelijken.

Standaardisatie van experimenten is zo oud als de wetenschap zelf. Alleen door proefnemingen onder nauw omschreven omstandigheden te laten plaatsvinden, kunnen ze door anderen worden herhaald, en dus gecontroleerd. Dat geldt voor reageerbuizen, maar ook voor proefdieren. Het enige probleem is, dat levende wezens zich minder gemakkelijk laten manipuleren dan een buisje van glas. Het zo veel mogelijk standaardiseren van dierexperimenten is dan ook een van de hoofdthema’s in het nog jonge vakgebied van de ‘proefdierkunde.

Dissident

De Groningse gedragsfysioloog dr Jaap Koolhaas voelt zich te midden van die tendens tot standaardisatie ‘een beetje een dissident’. Uniform gemaakte dieren zijn volgens hem niet meer representatief voor normale, in het wild voorkomende populaties. Niet alleen verschillen dieren door de sociale structuur waarin ze zich bevinden, ook hun erfelijke achtergrond verschilt vaak sterk. “Wij hebben wel eens gekeken naar wat er gebeurt wanneer je een mannetjesdier na 21 dagen tussen de vrouwtjes zet. Dan ziet het dier er, zowel qua gedrag als qua fysiologie, op volwassen leeftijd totaal anders uit.”

In zijn laboratorium in het Groningse Haren doet Koolhaas onderzoek naar de sociale structuur van kolonies van mannetjesratten en -muizen. Enkele dieren zijn ‘dominant’, een groter aantal is subdominant’, andere dieren zijn ondergeschikt’ en een enkeling blijft een verschoppeling. Die verschillen komen niet alleen tot uiting in het gedrag. Ook de fysiologie van de dieren, hun weerstand tegen ziekteverwekkers of tumoren en hun kans op stress-gerelateerde aandoeningen als hoge bloeddruk variëren sterk met hun positie in de hiërarchie.

Bij nauwkeurige beschouwing blijken al die verschillen echter niet louter en alleen door de ‘sociale impulsen’ van het dier te kunnen worden verklaard. Koolhaas en zijn medewerkers ontdekten dat de dieren grofweg in twee verschillende typen ‘persoonlijkheden’ ingedeeld kunnen worden. Koolhaas: “Je ziet in feite twee ‘toppen’ – ertussen zit niet veel”.

Aan de ene kant is er het ‘actieve’ type, dat zijn omgeving slecht observeert maar die wel voortdurend wil beïnvloeden – via agressie, maar soms juist ook door een snelle vlucht. Actieve dieren hebben hoge concentraties van het mannelijke geslachtshormoon testosteron in hun bloed.

Heel anders zit het ‘passieve’ persoonlijkheidstype in elkaar. Het dier neemt elke verandering in zijn omgeving waar, en past zich daar zo snel mogelijk bij aan – Koolhaas: “hij gelooft het wel: het komt allemaal wel goed”. Zijn bloed bevat weinig testosteron.

De grote verschillen tussen de twee typen dieren kunnen ook gevolgen hebben voor de manier waarop ze reageren op ingespoten stoffen of ziekteverwekkers. Dat is dan ook de reden dat Koolhaas zich verzet tegen de groeiende standaardisatie-tendens binnen het proefdieronderzoek. Niet alleen wordt in de omgeving van proefdieren steeds minder variatie toegestaan, daarnaast wordt ook het gebruik van ‘inteeltstammen’ – waarvan de dieren genetisch heel weinig verschillen – steeds meer gepropageerd.

“De kans wordt steeds groter,” vreest Koolhaas, “dat je maar één helft van het totale beeld ziet. Men weet vaak niet meer of het proefdier nog wel model staat voor dieren uit de oorspronkelijke, wilde populatie. Voor hetzelfde geld zit je je hele leven te meten aan een dier met een genetische afwijking, zodat je uitkomsten verder geen enkele relevantie bezitten. Of die angst reëel is? Er zijn stammen – dat zijn in feite genetische puinhopen. Een tijd geleden hadden we hier nog een inteeltstam waarvan de dieren een optisch chiasma bleken te missen: de oogzenuwen kruisten helemaal niet. Dat vind ik nogal wat”.

“Het hele albinisme is biologisch gezien natuurlijk al een rare, zeldzame mutatie. Al die witte ratjes hebben geweldige problemen met hun pigmentloze ogen – ze zien heel slecht, en bij iets teveel licht lopen ze al heel snel netvlies-beschadigingen op. Hun dag- en nachtritme is ook heel anders. Ik werk zelf dan ook veel liever met gekleurde dieren.”

Depressies

Door een beperkende keuze van het proefdier, gelooft Koolhaas, slaat men bij veel onderzoek gemakkelijk de plank mis. “Bij het onderzoek naar depressies bij voorbeeld, kun je besluiten te werken met de veel gebruikte Wistar-stam. Dan zul je waarschijnlijk concluderen, dat ratten onder die en die omstandigheden niet depressief worden. Fout! Wistars zijn ooit speciaal gefokt op hun gemakkelijke hanteerbaarheid, het zijn passief ingestelde dieren. Stammen met meer actieve dieren zouden onder dezelfde omstandigheden juist wèl depressief zijn geworden. Maar in veel fundamenteel onderzoek is de keuze van het proefdier betrekkelijk willekeurig – het is vooral historisch bepaald: wat is er aanwezig in het laboratorium.”

In zijn eigen vakgroep kweekt Koolhaas al jaren een grote ‘wilde’ populatie. Daaruit worden, op basis van hun actieve of passieve gedrag, de twee extreme varianten geselecteerd. Beide typen worden verder doorgefokt tot betrekkelijk uniforme stammen. Om de ongeveer twintig generaties worden deze inteeltstammen echter weer vergeleken met dieren uit de oorspronkelijke stam, om te controleren of ze nog als model kunnen dienen. Juist die laatste controle ontbreekt maar al te vaak, vreest Koolhaas.

Significant

Dr C. Hendriksen onderzoekt bij het Rijksinstituut voor Volksgezondheid en Milieuhygiëne (RIVM) in Bilthoven de werkzaamheid van nieuwe vaccinprodukten. Al vele jaren gebruikt het RlVM-laboratorium dezelfde ‘outbred-stam’, waarin betrekkelijk veel genetische variatie voorkomt. Omdat echter is bewezen dat de immuunreactie van de ratten mede erfelijk wordt bepaald, onderzocht Hendriksen de mogelijkheid om via het gebruik van inteeltstammen het aantal benodigde proefdieren terug te brengen. Want wanneer de reacties tussen de dieren onderling minder uiteenlopen, zijn minder meetpunten nodig om een statistisch significante uitkomst te krijgen. Hij concludeerde dat bij het meeste vaccinonderzoek het aantal op te offeren muizen met een derde kan worden teruggebracht.

Beperking van het proefdiergebruik is volgens Hendriksen echter niet de enige reden tot een verdergaande standaardisatie. Om onderzoek uit verschillende perioden en plaatsen te kunnen vergelijken, aldus Hendriksen, gaan in de biomedische wereld steeds meer stemmen op om het onderzoek via strenge regels zoveel mogelijk uniform op te zetten. De voorschriften, samengevat onder de noemer Good Laboratory Practice (GLP), bestrijken steeds meer onderdelen van huisvesting, voeding en verzorging van de dieren. Daar blijven weliswaar haken en ogen aan zitten – “er is aangetoond dat de uitkomst van experimenten wordt beïnvloed door de persoon van de dierenverzorger” – maar “wanneer er niet wordt gestandaardiseerd weet je zeker dat je nooit consistent onderzoek zult doen”, aldus Hendriksen.

Vaccins

De RIVM-onderzoeker benadrukt overigens dat de vraag of standaardisatie verantwoord is, samenhangt met hetgeen precies onderzocht wordt. “Bij ons vaccin-onderzoek is de vraag: voldoet het product aan de eisen. Als je voor een bepaalde ziekte eenmaal hebt bewezen dat de immuunreactie van je inteeltstam model kan staan voor de mens, dan is het niet meer relevant of alle varianten nog wel vertegenwoordigd zijn”, vindt hij. “Sterker nog: het zou uit moreel oogpunt een slechte zaak zijn om toch voor grotere genetische variatie te pleiten. Ook de variatie in respons van de dieren zou groter worden, met als gevolg dat je veel meer dieren nodig hebt. En dat terwijl het resultaat – denk ik – nauwelijks afwijkt van wat je er met de bestaande modellen uit haalt.”

Voor Koolhaas vormt het streven naar vermindering van het aantal proefdieren op zich geen deugdelijk argument voor het steeds verder verkleinen van de variatie. “Naarmate je de spreiding kleiner maakt, vernauw je ook je blikveld. Standaardisatie bevordert de reproduceerbaarheid van het onderzoek – daar ben ik het mee eens. Maar tegelijk beperkt het de algemene geldigheid van de zaak. Dat is de keerzijde van de medaille.”

Eigenlijk, constateert Koolhaas, is het al een heel oud probleem. “Een groot deel van het onderzoek aan geneesmiddelen is alleen gebaseerd op mannetjesdieren – lang niet altijd wordt het middel ook uitgeprobeerd op vrouwtjes, terwijl die door hun fysiologie best heel anders kunnen reageren. Wat wij hier doen is ons richten op de variatie, niet tussen, maar binnen de seksen”.

Related Posts