Lemurs byta medicinsk forskning

De är små, bedårande, och ganska möjliga svaret på medicinska forskares drömmar.

Den storögda musen lemur, världens minsta primat, kan snart ersätta fruktflugor, maskar och till och med möss som det primära labdjuret för vetenskaplig forskning.

Annons Annonsering

Dessa tre djur var de prototypiska laboratorieproverna eftersom de var billiga att behålla, lätta att studera och reproducera tillräckligt snabbt för att erbjuda forskare en konstant ström av prover.

Men deras genetiska smink har inte varit tillräckligt nära människor för att fungera bra för de studier dagens forskare behöver göra, säger Mark Krasnow, MD, doktor, professor i biokemi vid Stanford University.

"Många aspekter av primatbiologi, beteende, hälsa och ekologi kan inte modelleras i de enklare genetiska modellorganismerna", säger Krasnow.

Annonsering

Därför utmanade Krasnow i 2009 tre av hans laboratoriums gymnasieutbildningar för att hitta en ersättning för möss, råttor, flugor och maskar. Krasnow, vars primära studieområde är lungsjukdom, behövde denna nya varelse uppfylla vissa kriterier. Den potentiella ersättningen måste vara lätt att hantera, reproducera snabbt och ge många avkommor.

Några månader senare kom praktikanterna tillbaka med ett svar: Madagaskars muslim.

AnnonsAdvertisement

Läs mer: Är stamceller svaret på att få människor tillbaka från de döda? »

Vad gör musen lemur speciell?

En mus lemur, till skillnad från sin större kusin, den ring-tailed lemur, är ganska liten. Den genomsnittliga musen lemur är ungefär två gånger så stor som en mus, som tillsammans med deras småmåttiga dieter gör att du underhåller och hanterar ett laboratorium med musmuskler som är billiga.

Deras svaghet är snabb - bara 60 dagar. Ytterligare 60 dagar efter födseln kan de små primaterna vara oberoende av sina mammor. De flesta gravida lemurerna producerar två avkommor, och inom ett år kan unga muslimmer börja reproducera.

För Krasnow är det dock lemurs naturliga hem som gör att de studerar dem så spektakulärt.

Mouse lemurer finns på Madagaskar. Önationen är hem till 24 miljoner människor och 20 miljoner muslimer.

"Det [en mus lemur] reproducerar snabbt, och det finns miljoner muslimer i Madagaskar, perfekt för systematiska genetiska studier för att identifiera de gener som ligger bakom enskilda egenskaper", sa Krasnow.

Också i motsats till de ring-tailed lemurerna är musmusklerna inte hotade. Många av de naturliga livsmiljöerna för ring-tailed lemurer hotas som jordbruk, gruvdrift och loggning sörjer ön. Trots det skiftande landskapet är muslimar produktiva och löper fritt över Madagaskar.

Genetiskt är de närmare människor än någon av de andra varelser forskarna har använt tidigare.Lemurer är ungefär halvvägs mellan möss och människor, enligt Krasnow.

Annons

Forskarna hoppas att primatsspecifika studier som skulle ha misslyckats hos möss nu kan lyckas med lemurer. Deras biologi kan efterlikna många aspekter av mänsklig biologi, och Krasnow och hans kollegor har funnit att varelsen naturligtvis har många av samma sjukdomar som människor utvecklas.

Till skillnad från möss som ofta måste injiceras eller uppfödas med genetiska mutationer, har lemurer dem redan "inklusive gener som påverkar rörelse, fetma, hyperkolesterolemi, prediabetes, hjärtarytmier och speciering", förklarar Krasnow. Hittills har forskarna som arbetar med projektet identifierat 20 genetiska mutationer i lemurer som matchar mutationer människor har.

AnnonsAdvertisement

Åldrande lemurer utvecklar exempelvis en form av demens som andra arter inte gör. Att studera orsakerna till denna kognitiva störning är inte möjlig i många andra varelser.

Likaså ackumulerar musmuskler plack på sina hjärnor - precis som människor med Alzheimers sjukdom. Hittills hade demensforskare få alternativ att studera detta tillstånd.

Förbättringar av att förstå och behandla sjukdomar i musmuskler kan leda till liknande utveckling för människor.

Annons

Läs mer: Är CRISPR-genredigering förhastad för snabbt? »

Madagaskar, det stora laboratoriet

Stanford University ligger nästan 11 000 kilometer eller 17 000 kilometer från Madagaskar. Det gör det svårt att studera lemurer från Krasnows Kalifornien laboratorier.

AnnonsAdvertisement

När de först började med mus-lemurforskningen, gick Krasnow och hans kollegor samman med Center ValBio, en forskningsanläggning nära Ranomafana National Park i Madagaskar. Sedan, i 2013, byggde Stanford ett genetiskt labb inom komplexet för deras fakultet.

Krasnow sa att det var idealiskt att lämna muslimer i deras naturliga livsmiljö. På så sätt kan forskare förstå mer om miljöpåverkan på dessa djurs hälsa och gener.

"Man kan studera förhållandet mellan gener och den naturliga miljön och hur de interagerar för att påverka specifika egenskaper som hälsa och överlevnad i naturliga inställningar", säger Krasnow.

Men sequencing genomer av lemurer är ett stort projekt, och det är pågående. Forskarna behöver fler händer att fälla, tagga, testa och släppa lemurerna för sin studie.

Därför hjälpte Stanford, i samordning med flera forskningsinrättningar och skolor i Madagaskar, att starta ett medborgarvetenskapligt projekt. Uppdraget är dubbelt.

Först bistår Stanford professorer med gymnasier i Madagaskar att utveckla en läroplan för vetenskap i hopp om att gnista studenterna ett intresse för vetenskapen. De använder billiga verktyg för att låta barn utforska den mångsidiga och rika miljön strax utanför sina klassrum.

Efter att eleverna har slutfört gymnasiet hoppas forskarna att de kommer att återvända som universitetsstuderande för att hjälpa till med att skärpa musmassor och bidra till forskningen.För dem som inte gör det till labbet hoppas forskarna uppmuntra uppskattning av det viktiga arbete som görs med öns minsta primatinvånare.

"Eleverna är angelägna om att lära sig och älskar att gå ut ur klassrummet för att utforska sin miljö, utrustade med enkla men kraftfulla vetenskapliga verktyg som $ 1 pappersmikroskop skapade av vår Stanford-kollega Manu Prakash", säger Krasnow. "Och vi älskar att hjälpa till i deras upptäckter, allt nytt för dem och många nya till oss - och till och med vetenskapen också. ”