Een diepgevroren schatkamer voor de wetenschap

Wat weinig mensen weten is dat achter de schermen van ZOO Antwerpen en ZOO Planckendael een uitgebreide wetenschappelijke werking schuilgaat. Hier worden elke dag gedrag, gezondheid en welzijn van dieren onderzocht. Denk aan DNA-analyses om vaderschap te bepalen bij chimpansees, genetisch onderzoek bij de vietnamfazant en monniksgier of welzijnsonderzoek bij vissen.

Verborgen tussen de operatiekamers, analysetoestellen, observatieruimtes en labo’s bevindt zich een ruimte die een doorslaggevende rol speelt in dierenwelzijn, soortbehoud en natuurbehoud: de Biobank. Op het eerste gezicht lijkt deze ruimte niet meer dan een reeks supervriezers, maar hier worden biologische stalen van duizenden dieren bewaard. Veilig, gestructureerd en toegankelijk voor onderzoek. Dankzij deze verzameling kan genetisch onderzoek snel en efficiënt plaatsvinden in dierentuinen.

Waarom een Biobank?

De Biobank is een gecentraliseerde verzameling van biologische stalen van dieren uit dierentuinen in heel Europa.

“Het gaat onder andere om bloed-, serum, weefsel-, haar- of veerstalen die tijdens routineonderzoek, medische ingrepen of na het overlijden van een dier worden verzameld”, legt onderzoekscoördinator Philippe Helsen uit.

Elk staal bevat een unieke bron van genetische informatie en vormt zo een stukje van de biodiversiteit die dierentuinen beheren. “Door al deze stalen veilig en gestandaardiseerd op één plaats te bewaren, worden ze toegankelijk voor toekomstig onderzoek. Of dat nu over gezondheid, erfelijkheid, populatiebeheer of natuurbehoud gaat.”

De Biobank werd door onder andere ZOO Antwerpen opgericht omdat stalen vroeger verspreid lagen in verschillende dierentuinen of moeilijk terug te vinden waren, waardoor belangrijk onderzoek vaak vertraging opliep. Door ze gecentraliseerd te bewaren, kunnen wetenschappers sneller en efficiënter antwoorden vinden op cruciale onderzoeksvragen. In heel Europa bestaan er slechts 4 Biobanken met dierentuinstalen: Berlijn, Edinburgh, Kopenhagen en Antwerpen.

Wat gebeurt er precies in de Biobank?

Wanneer een staal toekomt in het onderzoekscentrum, krijgt het eerst een tijdelijke plaats in een vriezer op -20°C. Je kan het vergelijken met een logistiek tussenstation waar alle nieuwe zendingen binnenkomen voor ze verwerkt worden. Jaarlijks komen duizenden stalen binnen uit dierentuinen verspreid over heel Europa.

Maar het echte werk begint pas daarna. Het staal wordt zorgvuldig geregistreerd en gekoppeld aan de gegevens van het dier: soort, geslacht, leeftijd, herkomst en de reden van staalname. Daarna worden stalen verwerkt en verhuisd naar de -80°C-supervriezers van de Biobank, waar lange-termijnbewaring mogelijk is zonder kwaliteitsverlies.

In die vriezers is elke centimeter doordacht georganiseerd. Eén schuif in de -20°-vriezer kan gemakkelijk 400 stalen bevatten, maar na verwerking worden die in de -80°C-vriezer herverdeeld over compacte doosjes met telkens 100 zorgvuldig geordende stalen. “Dat betekent dat een volle lade, die er op het eerste gezicht misschien chaotisch uitziet, na verwerking overzichtelijk in kleine doosjes past,” gaat Philippe verder. Van elk staal die in de Biobank van ZOO Antwerpen bewaard wordt, ligt ook een kopie in Berlijn en andersom. “Moest de stroom ooit uitvallen, dan gaan de stalen niet verloren.”

Momenteel bewaart de Biobank ongeveer 30.000 stalen, en één enkele vriezer heeft capaciteit voor 80.000. “Toch is het niet de ambitie om die capaciteit vol te krijgen maar om ze te gebruiken. Want elke staal die gebruikt wordt om een onderzoeksvraag te beantwoorden, is waardevoller dan een buisje dat onaangeroerd in de vriezer blijft liggen.” De Biobank is dus geen museumcollectie, maar een actieve databank voor onderzoek en wetenschappers.

Waarom zijn deze stalen zo waardevol?

“Veel dieren in dierentuinen zijn deel van een internationaal soortbehoudsprogramma dat bedreigde soorten genetisch gezond wil houden,” legt laborant Jordi de Raad uit. “Genetische informatie maakt daarbij het verschil.” Met DNA-analyse kunnen onderzoekers onder andere bepalen:

• hoeveel genetische diversiteit een populatie bevat;
• welke dieren verwant zijn en welke niet;
• wat de beste combinaties zijn voor toekomstige kweekkoppels;
• of stamboekgegevens kloppen en of er hiaten zijn;
• en welke dieren genetisch cruciaal zijn voor herintroductie in de natuur.

Voor sommige soorten is de Biobank zelfs de enige realistische bron van genetisch materiaal.

“Bijvoorbeeld bij okapi’s: deze dieren leven zo diep in de wouden van Congo en zijn zo schuw dat stalen in de natuur bijna niet te verzamelen zijn,” zegt Jordi.

“Het is dankzij dieren in onze dierentuin dat er wel betrouwbare stalen beschikbaar zijn voor onderzoek dat uiteindelijk ook de soorten in de natuur ten goede komt.”

Een ander treffend voorbeeld is de vietnamfazant, die in de natuur vrijwel volledig uitgestorven is en enkel nog in dierentuinen en private collecties wordt gehouden. “Stalen in de Biobank maken het mogelijk om genetisch te bepalen welke individuen belangrijk zijn om terug te introduceren in de natuur en welke juist nog even binnen het soortbehoudsprogramma moeten blijven om diversiteit op te bouwen,” gaat Philippe verder. “Het herstelplan begint dus niet in het veld, maar in de diepvriezer.”

Toekomst: de Biobank als motor voor natuurbehoud

DNA-onderzoek wordt steeds efficiënter en betaalbaarder. Dat betekent dat de waarde van de Biobank alleen maar zal toenemen. De collectie kan onderzoek mogelijk maken dat vandaag nog niet eens bestaat maar morgen cruciaal kan blijken voor het behoud van soorten.

Het uiteindelijke doel is helder: zo min mogelijk stalen in de vriezer en zo veel mogelijk kennis uit de vriezer die rechtstreeks bijdraagt aan het beschermen van soorten. Elk staal dat geanalyseerd wordt, helpt ons beter begrijpen hoe we populaties gezond kunnen houden, bedreigde soorten kunnen beschermen en de biodiversiteit van morgen veilig kunnen stellen.