Tien jaar menselijk genoom

Wat heeft het ontrafelen van onze DNA-code opgeleverd?

De rivalen Francis Collins en Craig Venter, samen op de cover van Time magazine, rond de tijd dat het nieuws van het ophelderen van het menselijk genoom bekend werd.
Zoom
De rivalen Francis Collins en Craig Venter, samen op de cover van Time magazine, rond de tijd dat het nieuws van het ophelderen van het menselijk genoom bekend werd.

Toen tien jaar geleden de genetische code van de mens werd opgehelderd, droomde de wetenschap over alle fantastische mogelijkheden die dit bood. Zoals persoonlijke, op maat gemaakte medicijnen, afgestemd op iemands DNA. Zover is het nog niet, maar dat betekent nog niet dat de dromen van toen illusies waren.

“Deze grootse kennis brengt de mens de mogelijkheid tot een geweldige nieuwe vorm van genezen. Genoomwetenschap zal een enorme impact hebben op onze levens – en nog meer op dat van onze kinderen. Het zal een revolutie teweeg brengen in de diagnostiek en preventie, en de behandeling van de meeste, zo niet alle menselijke ziekten mogelijk maken.” Met deze bombastische woorden kondigde president Bill Clinton in 2000 aan dat een van de grootste wetenschappelijke projecten ooit succes had geboekt: de volledige genetische code van de mens was ontrafeld.

Naast Bill Clinton stonden Francis Collins en Craig Venter. Collins gaf leiding aan het Human Genome Project, dat sinds 1990 bezig was geweest om dat eerste volledige genoom van een mens te ontcijferen. Aan het honderden miljoenen dollars kostende project werkten wereldwijd duizenden wetenschappers mee. Zijn concurrent Venter was een tikje excentrieke geneticus die, met succes, zijn eigen genoomproject was gestart. Het blad Nature grijpt deze week het tienjarig jubileum aan voor een terugblik. Wat heeft genoomonderzoek ons, sinds die mijlpaal uit 2000, eigenlijk opgeleverd? En wat zal het ons nog brengen?

“Genoomonderzoek voldoet aan de eerste wet van de technologie: we overschatten steeds weer welke effecten nieuwe technologieën op korte termijn zullen hebben, en onderschatten de impact op lange termijn ”, schrijft Collins in het tijdschrift. Tien jaar geleden voorspelde hij, net als Clinton, dat het ontrafelen van de menselijk genoom een revolutie in de geneeskunde teweeg zou brengen. Maar hij is ook de eerste om te erkennen dat nog niet veel mensen hier nu al iets van merken.

Ingewikkelder
Tien jaar geleden bestond de hoop dat wetenschappers, nu de volledige genetische code van de mens bekend was, zouden ontdekken welke genen verantwoordelijk zijn voor welke ziektes. Voor sommige ziektes is dit gelukt; maar lang niet voor alle. De relatie tussen genen en ziektes blijkt namelijk een stuk ingewikkelder te liggen dan de wetenschap toen dacht. Vaak is het niet één gen dat een ziekte zoals kanker, astma of diabetes veroorzaakt, maar spelen meerdere genen een rol. En dragen ze allemaal maar een klein beetje bij aan de verhoogde – of verlaagde – kans om de ziekte te krijgen.

Toch blijft Collins geloven in de zogenoemde ‘personalized medicine’. Hij meent dat, nu het steeds goedkoper wordt om de volledige DNA-code van individuen te ontcijferen, over een aantal jaar iedereen een kopie van zijn of haar genetische code in z’n medisch dossier zal hebben. Waardoor artsen preventieve maatregelen kunnen nemen als iemand grote kans heeft een bepaalde ziekte te krijgen. Of medicijnen op maat kunnen maken, toegespitst op iemands unieke DNA-code.

Meerdere kopieën
Craig Venter gaat in zijn opiniestuk in Nature nog een stapje verder. Ook hij roemt het feit dat in de afgelopen tien jaar de kosten voor het analyseren van DNA flink zijn gedaald, en tegelijk de snelheid van de analyse flink verhoogd. Maar hij meent dat straks van ieder individu niet één kopie van diens genoom in een medisch dossier zal belanden, maar meerdere. Namelijk uit de cellen van verschillende weefsels. En dat als iemand bijvoorbeeld een tumor krijgt, ook hiervan het volledige DNA zal worden uitgeplozen. Zodat dit kan worden vergeleken met de versies uit gezonde weefsels, en er gericht medicijnen kunnen worden gegeven tegen de ‘fout’ in het DNA dat de tumor veroorzaakt.

Binnen Nederland is Gert-Jan van Ommen een van de belangrijkste genoomwetenschappers. Hij was voorzitter van zowel de Europese als Nederlandse onderzoeksorganisatie op het gebied van menselijk genetisch onderzoek en ten tijde van de aankondiging tien jaar geleden voorzitter van HUGO, de wereldwijde organisatie van genoomonderzoekers. Tegenwoordig geeft hij onder meer leiding aan de afdeling Humane Genetica van het Leids Universitair Medisch Centrum. Volgens Van Ommen is het de afgelopen tien jaar niet zozeer de geneeskunde, maar een heel ander vakgebied waar belangrijke ontdekkingen zijn gedaan dankzij de ontwikkelingen in het genetisch onderzoek: de biologie.

Evolutie
“Dankzij genoomonderzoek is er een enorme hoeveelheid voorheen onbekende biologische informatie in beeld gekomen”, zegt Van Ommen. “Het is bijvoorbeeld voor veel soorten organismen duidelijk geworden hoe ze zich evolutionair tot elkaar verhouden. Het is ook heel mooi dat dit soort onderzoek uitgerekend op het hoogtepunt van de beruchte intelligent design discussie kwam.

Genoomonderzoek heeft onweerlegbaar aangetoond hoe soorten uit elkaar zijn ontstaan. Dat lijkt overigens niet altijd even ‘intelligent’ gegaan te zijn, maar meer te berusten op het toeval.”
Wat betreft verwachtingen van tien jaar geleden die (nog) niet zijn waargemaakt, noemt ook Van Ommen de op maat gemaakte, persoonlijke geneeskunde. Maar net als Collins en Venter verwacht hij dat dit komende jaren nog een vlucht zal nemen. Als voorbeeld van toekomstige geneeskunde op maat noemt hij het onderzoek dat zijn vakgroep doet naar de spierziekte Duchenne. Van Ommen: “In ons onderzoek plakken we als het ware een stukje van het gen waardoor Duchenne ontstaat af. Waardoor het gen weer normaal gaat werken. Het is hierbij wel nodig om van elke individuele patiënt de precieze DNA-code van het gen te weten. Zodat we precies weten welk stukje van het gen we moeten afplakken.”

Van Ommen voorspelt verder dat in de komende jaren het onderscheid tussen zeldzame ziekten, zoals Duchenne, taaislijmziekte of de ziekte van Pompe, en meer wijdverspreide volksziekten zal vervagen. Hij meent namelijk dat we in de toekomst voor ziektes zoals diabetes, astma en reuma waarschijnlijk toch afwijkende genvarianten zullen vinden die in behoorlijke mate bepalen of iemand die ziekte krijgt. Maar dat het om allerlei verschillende afwijkingen zal gaan, die stuk voor stuk erg zeldzaam zijn. Onderzoek naar het ingrijpen op genvarianten die zeldzame ziektes veroorzaken, is daarom volgens Van Ommen belangrijk voor het ontwikkelen van modellen die in de toekomst ook kunnen worden gebruikt voor de aanpak van volksziekten. Zodat er straks, ook voor deze ziekten, voor iedereen medicijnen op maat kunnen komen.

Nadine Böke

Francis Collins, Has the revolution arrived?, in: Nature, 31 maart 2010.
Craig Venter, Multiple personal genomes await, in: Nature, 31 maart 2010.

 

reacties