Grisen som dyremodel for sygdomme hos mennesker (2012)

Af Henrik Callesen, Institut for Husdyrvidenskab, Aarhus Universitet

Jeg har siden 2005 været indehaver af en tilladelse fra Dyreforsøgstilsynet, som gjorde det muligt at få født transgene grise fremstillet ved hjælp af teknikken til kloning. Baggrunden for dette var ønsket om at gennemføre et forsknings- og udviklingsprojekt med formålet at anvende grisen som model for særlig betydende sygdomme hos mennesker. Vejen hertil skulle være at få grise til at bære de pågældende sygdomme ved at få ændret deres naturlige gener (altså gøre grisene genetisk modificerede (”transgene”)), og metoden til at få født sådanne transgene grise skulle være ved hjælp af kloningsteknikken.

Figur 1 viser i skitseform, hvorledes fremstilling af transgene grise skulle gennemføres ved kombination af disse to teknikker. Denne slags arbejde var blevet muligt, efter at der i en dansk lov, der trådte i kraft i efteråret 2005, var blevet fastlagt regler for kloning og transgene dyr. Det var således blevet tilladt at lade klonede dyr blive født, når de alene skulle tjene klart definerede og væsentlige formål indenfor eksempelvis sygdomsforskning, og når det skete på baggrund af en tilladelse fra Dyreforsøgstilsynet.

Hvorfor grisen til vores projekt?

Transgene pattedyr anvendes i stort antal til mange forskellige formål, og hertil anvendes især mus, idet teknikken til at lave transgene mus er ganske effektiv. Imidlertid ønskede vi at bruge grisen som forsøgsdyr, for i projektet ville vi bruge grisen som næste skridt i undersøgelserne af forskellige betydende sygdomme, efter at musen havde bidraget til de mere grundlæggende undersøgelser. Dette skyldes, at grisen ligner mennesker meget mere på flere af de områder, der er af betydning for en dyremodel for de pågældende sygdomme, især mht. anatomi, fysiologi, genetik og størrelse.

Nogle af projektets resultater

Hovedmålet med projektet var altså at få født grise, der var transgene for forskellige sygdomme, og det blev opfyldt. Et andet vigtigt mål var dog også at få undersøgt, om og hvor godt teknikken til dette i det hele taget virker; også dét blev opfyldt.

Mht. kloningsteknikken: Projektet har vist, at kloning af grise er muligt, men at det er et omfattende arbejde, at den samlede effektivitet er ganske lav, og at der er forskellige problemer med de klonede grise. Det omfattende arbejde handler om, at der skal fremstilles mange klonede æg, for at der kan etableres drægtigheder og i sidste ende fødes grise i kuld med et rimeligt antal. Det hænger sammen med, at kloning virker på kanten af, hvad der biologisk er muligt, og at den tekniske udførelse ikke er optimal. Det fører blandt andet til en høj grad af dødelighed igennem hele forløbet, altså både af æggene, af fostrene og også af de nyfødte grise. Aborter og grise, der fødes svage eller med andre problemer, optræder altså mere hyppigt, end det er tilfældet for almindelige grise. Det har dog samlet set vist sig, at når klonede grise har overlevet fødslen og de første to uger herefter, så er de at regne for helt almindelige grise. Vores erfaringer har vist ganske klart, både at grisene ligner og opfører sig som alle andre grise, og at de klonede grise heller ikke bliver mere syge end almindelige grise. Flere af de klonede grise har således levet i flere år på fuldstændig samme måde som almindelige grise, før de er blevet aflivet.

Projektet har også vist, at der er en betydelig variation i resultaterne af de forskellige trin i processen, og at denne variation forekommer helt frem til og med fødsel af grisene. Således var der oprindeligt en klar forventning om, at klonede dyr var meget ensartede, og at de derfor var velegnede som forsøgsdyr på linje med indavlede muse- og rottestammer.
De praktiske erfaringer har dog nu gjort det helt tydeligt, at selv om kloning i teorien er kopiering, så indeholder kloningsteknikken flere trin, som forstyrrer den genetiske ensartethed, og kloning skaber således ikke helt identiske kopier.

Mht. de transgene grise: De gennemførte forsøg har ført til fødsel af klonede grise, der er transgene for følgende sygdomme: Alzheimers, brystkræft, Parkinson, psoriasis og åreforkalkning. Endvidere er der født transgene grise, hvor der er udviklet en teknik, som gør det mindre kompliceret at gøre cellerne transgene.
Alle disse forskellige grise er i gang med at blive undersøgt af de forskere, der har særlig interesse i de nævnte transgener og er specialister indenfor de forskellige sygdomme.

Fordele med grisen som forsøgsdyr

Til vores projekt er der i hvert fald to særlige fordele ved at bruge grisen.
 
Mht. arbejdet i laboratoriet. En betydende del af arbejdet med fremstilling af transgene æg ved hjælp af kloning består i at anvende rigtig mange ubefrugtede æg (se Figur 1), som ved kloningen smeltes sammen med de transgene celler. Når vi gennemfører kloningsarbejdet i laboratoriet, bruger vi typisk op mod 1.000 ubefrugtede griseæg på én dag, og på grund af kloningens lave effektivitet har vi typisk skullet gøre dette to dage i træk for at kunne have tilstrækkeligt mange æg at overføre til blot én rugeso.

Dette meget store antal ubefrugtede æg har vi dog mulighed for at få, fordi vi henter dem på et almindeligt svineslagteri. Dér står vi ved slagte-båndet og afklipper de to æggestokke, der er i hvert slagtet hundyr. Æggestokkene bringes derefter til vores laboratorium, hvor de ubefrugtede æg udsuges - fra hver æggestok kan vi opsamle 5-10 brugbare æg til kloningsarbejdet.

Det er således ikke forsøgsdyr, vi bruger til denne del af processen, men helt almindelige danske grise til slagtning. Det giver os mulighed for at anvende rigtig mange tusinde æg til forsøgene, så vi kan foretage en skrap sortering efter de allerbedste æg til vores videre forsøg, og så vi kan lave grundige afprøvninger af de mange forskellige trin i processen.

Arbejdet i stalden

En anden betydende del af kloningsarbejdet er den del, hvor der bruges levende grise. Æggene kan nemlig ikke klare sig under laboratorie-forhold i mere end højst 6-7 dage, så hvis de skal udvikles videre, skal æggene tilbage til de naturlige forhold i livmoderen på en rugeso. Det foregår med et kirurgisk indgreb, hvor soen bedøves, og hvor der foretages en indsnit i siden af soen, så livmoderen kan trækkes frem. Derefter overføres de klonede æg med et tyndt rør til livmoderen, og såret i soens side syes sammen, hvorefter hun lægges til opvågning.

Omkring en måned efter ilægningen kan soen undersøges med ultralyd, om hun er blevet drægtig, og hvis det er tilfældet, kan fødslen afventes med spænding efter yderligere ca. 2½ måned. Selve fødslen sker på den naturlige måde, for der anvendes kun kejsersnit, hvis der opstår problemer under fødslen.

De nyfødte grise skal passes meget omhyggeligt, fordi flere af dem er svage og trænger til omhyggelig pleje i de første dage. Det er vores erfaring, at på trods af den omhyggelige overvågning og pleje kan op mod 1/3 af de nyfødte grise være døde indenfor de første dage efter fødslen. Denne procentdel varierer meget, for i nogle kuld dør næsten alle grise, mens i andre kuld overlever næsten alle grisene. Som tidligere nævnt er det heldigvis også vores erfaring, at de grise, der overlever fødslen og de første to uger herefter, på alle måder er at regne for helt almindelige grise.

Afslutning

Indtil videre er vores forventninger blevet indfriet ganske godt. Vi har igennem forsøgene fået udviklet et system til kloning, som ser ud til at kunne give de grise, der er interesse for til videregående undersøgelser af sygdomme af betydning for mennesker.

Grisen har vist sig at være meget værdifuld som forsøgsdyr, fordi der har kunnet arbejdes med mange tusinde ubefrugtede æg, som vi har kunnet hente på et almindeligt slagteri. Den fulde værdi af brugen af transgene grise som model for betydende sygdomme hos mennesker vil dog først kunne afklares om længere tid, fordi de nødvendige undersøgelser af grisene er omfattende og langvarige.

Søg på 3rcenter.dk