Een groep vooraanstaande Amerikaanse wetenschappers heeft in een verontrustend nieuw experiment genetisch gemanipuleerde muizen met halfmenselijke hersenen gecreëerd. Dit roept ernstige ethische vragen op over hoever onderzoekers mogen gaan bij het manipuleren van dieren met menselijke hersencellen.
Onderzoekers van Stanford University hebben muizen genetisch zo gemanipuleerd dat ze zonder belangrijke delen van hun eigen hersenen werden geboren, waarna ze de pasgeboren dieren miljoenen in het laboratorium gekweekte menselijke hersencellen injecteerden, schrijft Frank Bergman.
Het menselijke weefsel groeide vervolgens in de schedels van de knaagdieren, raakte aangesloten op hun bloedtoevoer en vormde zelfs verbindingen met de overgebleven hersencellen en het ruggenmerg van de dieren.
Binnen drie maanden had het getransplanteerde menselijke weefsel de opzettelijk gecreëerde holte bijna volledig opgevuld.
Het resultaat was wat onderzoekers omschrijven als “xenocorticale” muizen, waarvan ongeveer de helft van de hersenen, in volume, uit menselijk weefsel bestaat.
Wetenschappers zeggen dat deze radicale experimenten hen in staat zouden kunnen stellen om schizofrenie, epilepsie, cerebrale parese, verstandelijke beperkingen en zeldzame vormen van dementie te onderzoeken.
Het snel voortschrijdende onderzoek wakkert echter ook zorgen aan over dierenwelzijn en de mogelijkheid dat steeds geavanceerder in het laboratorium gekweekt menselijk hersenweefsel uiteindelijk eigenschappen zou kunnen ontwikkelen die verband houden met bewustzijn of pijn.
Muizen gemanipuleerd om ruimte te maken voor menselijke hersenen
De experimenten werden geleid door Sergiu Pașca, hoogleraar psychiatrie aan de Stanford University.
Het team van Pașca publiceerde de bevindingen in het tijdschrift Nature.
Onderzoekers worstelen al jaren met het bestuderen van neurologische aandoeningen bij mensen, omdat levende menselijke hersenen grotendeels ontoegankelijk zijn voor direct experimenteren.
“We hebben als gemeenschap heel hard geprobeerd om therapeutische oplossingen voor deze aandoeningen te vinden, maar de realiteit is dat we in de psychiatrie en neurologie achter zijn gebleven op elke andere tak van de geneeskunde en dat we minder behandelingsmogelijkheden hebben dan, nogmaals, elke andere tak van de geneeskunde,” zei Pașca.
“Dat kan komen doordat het menselijk brein erg complex is, maar ook doordat het menselijk brein ontoegankelijk is,” vervolgde hij.
“Ons doel is grotendeels geweest om aspecten van de ontwikkeling en het functioneren van het menselijk brein toegankelijk te maken voor onderzoek.”
De onderzoekers richtten zich op neurale organoïden: klompjes menselijke hersencellen die in laboratoria worden gekweekt en zich kunnen organiseren tot complexe structuren die bepaalde kenmerken van echte hersenen vertonen.
Onderzoekers van Stanford hadden eerder al menselijke neuronen bij ratten geïmplanteerd.
Die cellen overleefden en werden geïntegreerd in de hersencircuits van de ratten.
Maar er was een probleem.
Er was niet genoeg ruimte in de schedels van de dieren om grote hoeveelheden menselijk weefsel te laten ontwikkelen.
De onderzoekers bedachten een radicale oplossing.
Ze manipuleerden muizen genetisch, zodat de ontwikkeling van de hersenschors en de hippocampus – twee belangrijke hersengebieden – ernstig werd belemmerd.
De ontstane lege ruimte kon vervolgens worden opgevuld door menselijk hersenweefsel.
Miljoenen menselijke cellen geïnjecteerd in pasgeboren muizen
De menselijke hersenorganoïden werden geproduceerd door gedoneerde menselijke huidcellen te herprogrammeren.
Pasgeboren muizen kregen vervolgens verschillende injecties met elk ongeveer 100.000 menselijke hersencellen.
De genetisch gemodificeerde knaagdieren misten ongeveer 14 miljoen muizenhersencellen.
De onderzoekers brachten uiteindelijk ongeveer vier miljoen menselijke cellen in.
Binnen drie maanden had het menselijke weefsel zich aangesloten op de bloedtoevoer van de muizen en was het zo gegroeid dat het qua volume ongeveer de helft van de hersenen van de dieren in beslag nam.
Sommige menselijke neuronen legden zelfs verbindingen met muizenhersenencellen en het ruggenmerg.
Het menselijke weefsel organiseerde zich niet op dezelfde manier als een normaal menselijk brein.
Het bleef ook onvolgroeid; onderzoekers vergeleken de ontwikkelingsfase ervan met menselijk hersenweefsel dat zich ongeveer halverwege de zwangerschap bevindt.
Niettemin betekent de omvang van het menselijke weefsel dat met succes in een levend dier is gekweekt een spectaculaire uitbreiding ten opzichte van eerdere organoïde-experimenten.
De muizen overleefden verrassend genoeg, ondanks het feit dat ze waren gemanipuleerd zonder grote delen van hun normale hersenen.
Andere hersengebieden pasten zich blijkbaar aan om een deel van de ontbrekende functies over te nemen.
De dieren leken uiterlijk normaal, maar vertoonden een wankele gang, voorzichtige bewegingen en geheugenproblemen.
Onderzoekers zeiden dat de toevoeging van menselijk weefsel de muizen niet intelligenter maakte of op andere wijze verbeterde.
Hun bewegings- en cognitieve problemen verbeterden echter licht na de transplantaties.
Menselijk hersenweefsel gebruikt om ziekten te bestuderen
Wetenschappers geloven dat deze dieren een geheel nieuwe manier kunnen bieden om ziekten te bestuderen die het menselijk brein aantasten.
Onderzoekers zouden cellen rechtstreeks bij een patiënt met een neurologische aandoening kunnen afnemen, deze omprogrammeren tot hersenweefsel en dat weefsel in muizen kunnen implanteren.
Vervolgens zouden ze kunnen observeren hoe de menselijke cellen van de patiënt zich binnen een levend organisme gedragen en mogelijke behandelingen kunnen testen.
Om de techniek te demonstreren, stelden onderzoekers een aantal muizen vijf uur lang bloot aan een zuurstoftekort.
Het experiment stelde wetenschappers in staat te observeren hoe menselijke neuronen reageerden op zuurstoftekort, wat tijdens de zwangerschap en de geboorte kan bijdragen aan cerebrale parese.
Onderzoekers ontdekten ook zeldzame menselijke cellen, zogenaamde von Economo-neuronen, die in de muizen groeiden.
Tot nu toe waren die cellen alleen waargenomen tijdens postmortale onderzoeken.
Von Economo-neuronen behoren tot de eerste cellen die worden vernietigd door frontotemporale dementie, een zeldzame vorm van dementie.
Pașca hoopt nu dat de gehumaniseerde muizen kunnen worden gebruikt om de ziekte te onderzoeken.
Experiment roept ethische vragen op
De doorbraak wakkert een reeds omstreden debat rond neurale organoïden verder aan.
Wetenschappers kunnen nu steeds geavanceerder menselijk hersenweefsel kweken in laboratoria en dat weefsel in levende dieren implanteren.
Dat roept vragen op over wat er uiteindelijk zou kunnen gebeuren als de technologie ver genoeg vordert.
Een van de zorgen is of menselijke hersenorganoïden op een dag het vermogen tot bewustzijn of pijn zouden kunnen ontwikkelen.
Er zijn ook vragen over het welzijn van dieren waarvan de hersenen ingrijpend worden veranderd met behulp van menselijke cellen.
Pașca zei dat het onderzoek van Stanford aan uitgebreid ethisch toezicht is onderworpen.
Emily Jackson, hoogleraar recht aan de London School of Economics en voorzitter van een recent rapport van de Nuffield Council on Bioethics waarin neurale organoïden worden onderzocht, zei dat voortdurende controle essentieel zal zijn.
“Dierenwelzijn is een zeer belangrijk aandachtspunt, en het zal noodzakelijk zijn om deze dieren nauwlettend in de gaten te houden om de impact op hen te kunnen beoordelen”, aldus Jackson.
Prof. Madeline Lancaster, groepsleider bij het MRC Laboratory of Molecular Biology in Cambridge, waarschuwde eveneens dat dergelijke experimenten een sterke rechtvaardiging vereisen.
“Het is uiteraard ethisch gevoelig, en er moet een zeer goede reden zijn om dit soort dierproeven uit te voeren, iets wat bij de meeste wetenschappelijke onderzoekslijnen niet nodig is,” zei Lancaster.
Lancaster merkte op dat veel wetenschappers proberen hersenorganoïden volledig in laboratoriumschalen te ontwikkelen in plaats van ze in dieren te implanteren.
“Het vakgebied streeft nog steeds naar volledig in-vitro-oplossingen, maar dit onderzoek kan ook inzicht geven in wat er nodig is om die in-vitro-modellen te verbeteren, zodat ze een verder gevorderd stadium bereiken,” zei ze.
Lancaster vroeg zich ook af in hoeverre de muizen iets kunnen onthullen over de normale ontwikkeling van het menselijk brein.
“Het is mij minder duidelijk hoe dit ons begrip van de ontwikkeling van het menselijk brein zal verrijken, aangezien het nogal kunstmatig is en helemaal niet lijkt op hoe het brein zich op natuurlijke wijze ontwikkelt,” zei ze.
Experimenten met menselijke hersenen betreden nieuw terrein
De experimenten van Stanford laten niettemin zien hoe ver de technologie van menselijke hersenorganoïden is gevorderd.
Wetenschappers zijn van het kweken van kleine clusters menselijke neuronen in laboratoriumschalen overgegaan op het plaatsen van miljoenen van die cellen in levende dieren.
Ze hebben nu opzettelijk muizen gekweekt zonder grote delen van hun eigen hersenen, zodat menselijk weefsel hun plaats kan innemen.
Dat weefsel overleeft.
Het wordt doorbloed vanuit het dier.
Het breidt zich uit totdat het qua volume ongeveer de helft van de hersenen in beslag neemt.
En menselijke neuronen leggen verbindingen met het eigen zenuwstelsel van de muis.
Onderzoekers geloven dat deze buitengewone mogelijkheden uiteindelijk de weg kunnen vrijmaken voor behandelingen van verwoestende neurologische en psychiatrische aandoeningen waar de geneeskunde tot nu toe moeite mee heeft gehad.
Maar diezelfde doorbraak drijft wetenschappers ook steeds verder het gevoelige terrein op, aangezien het onderscheid tussen in het laboratorium gekweekt menselijk hersenweefsel en de hersenen van levende proefdieren steeds vager wordt.
Vind je het belangrijk dat er nog onafhankelijke berichtgeving bestaat die niet wordt gestuurd door grote belangen? Met jouw steun kunnen we blijven schrijven en onderzoeken. Klik hieronder en draag bij aan het voortbestaan van Frontnieuws.
Copyright © 2026 vertaling door Frontnieuws. Toestemming tot gehele of gedeeltelijke herdruk wordt graag verleend, mits volledige creditering en een directe link worden gegeven.
Volg Frontnieuws op 𝕏 Volg Frontnieuws op Telegram
