Verrassende variëteit van de mens

Mensen verschillen méér van elkaar dan op grond van een simpele vergelijking van hun erfelijke codes tot nu toe bekend was. Dat inzicht is voor Science de ontdekking van het jaar.

De ontdekking van veel grote genetische verschillen tussen mensen is dé wetenschappelijke doorbraak van het jaar. Althans voor de redactie van het beroemdste wetenschapstijdschrift Science. Daarmee is het humane genoom weer volop terug in de belangstelling. De Science-redactie is vooral enthousiast, daardoor blijft de schaduwzijde wat onderbelicht. Sinds dit jaar worden de resultaten bekend van de speurtocht naar ziektebeïnvloedende genen in het hele genoom. En er worden er niet heel veel gevonden die duidelijk in hun eentje een ziekte kunnen veroorzaken.

Grote gebeurtenis – publicitair gezien – was dat voor het eerst in de wereldgeschiedenis een paar mannen hun hele DNA-volgorde op DVD’s mee naar huis kregen. Craig Venter, de man achter het bedrijf Celera dat in 2001 op commerciële basis de volgorde van het humane genoom bepaalde, was één van de gelukkigen. James Watson die de Nobelprijs kreeg nadat hij in 1953 de structuur van DNA ophelderde was een andere. Watson kwam dit jaar in opspraak omdat hij zei dat zwarten minder intelligent zijn dan blanken. Snel daarna verklapten genetici dat zijn DNA voor iemand met een blanke huid veel genen van zwarte voorouders bevat.

Belangwekkender dan die genomen van oude mannen was dit jaar de stroom resultaten van zoektochten naar ziekteveroorzakende en -beïnvloedende genen, waarbij steeds het hele genoom werd afgezocht. Daar is de techniek nu klaar voor. Het is bijvoorbeeld gedaan voor reuma, diabetes type I en II, hartziekten, verschillende soorten kanker, neurologische ziekten, schizofrenie en andere psychiatrische aandoeningen en voor auto-immuunziekten.

De Science-redactie toont zich erg enthousiast. Voorlopig profiteren de patiënten echter nauwelijks en de wetenschap staat vooral voor nieuwe uitdagingen door de vondsten van dit jaar. Punt is dat op grond van ouder onderzoek een ziekte vaak voor een bepaald percentage een genetische oorzaak krijgt toegewezen. Maar er worden niet genoeg bijbehorende genen gevonden die, als ze gemuteerd zijn, de ziekte veroorzaken.

Dit jaar is in ieder geval zonneklaar geworden dat de ‘genetische oorzaken’ meestal niet in ziekmakende mutaties van één gen zitten zitten, maar in combinaties van genvariaties in verschillende genen.

Science beschrijft hoe een individu makkelijk in 15 miljoen van de 3.000 miljoen basen kan verschillen van een ander individu, of van zoiets als het ‘gemiddelde’ genoom. Het gaat single nucleotide polymorphisms, ofwel SNP’s. Halverwege dit jaar waren 3 miljoen van die plaatsen die bij een ziekte zijn betrokken gekarakteriseerd in het HapMap-project.

Een genafwijking op één plaats, dus een verandering in één base, is pas een SNP als hij bij meer dan een paar procenten van de bevolking voorkomt. Het zijn veelvoorkomende variaties die de kans op een ziekte verhogen. Dat gebeurt in toevallige combinatie met andere SNP’s, of in combinatie met milieu-omstandigheden (meeroken) of gedragsfactoren (roken, alcohol drinken, veel eten, emigreren) kunnen ze een ziekte veroorzaken.

Naast de SNP’s zijn dit jaar nog meer verschillen tussen de genomen duidelijk geworden, met invloed op ziekte en dood. Het gaat om het ontbreken van brokken van honderden tot zelfs miljoenen basenparen, het omgekeerd voorkomen van stukken DNA. De aanwezigheid van extra kopieën van genen was een nieuwe verrassing. Vooral de copy number variation (CNV) blijkt een nieuwe bron van ziekten of in ieder geval van individuele variatie. Normaal gesproken heeft iemand twee kopieën van ieder gen in zijn genoom liggen, het ene is afkomstig van vader, het ander is geërfd van moeder.

Maar een gen kan op hetzelfde chromosoom ook twee- of zelf meermalen verzeild raken. Door extra genen kan er meer eiwit worden gemaakt, waardoor de stofwisseling in de war raakt en ziekte ontstaat. Analyses die dit jaar zijn uitgevoerd, vat de Science-redactie samen, houden het er op dat eenvijfde van de verschillen in genactiviteit door CNV bestaan. De rest is het gevolg van SNP’s.

De conclusie is dat de speurtocht naar ziekte en gezondheid dit jaar een stuk ingewikkelder is geworden. Desondanks rukken de firma’s die gentests aanbieden al op. Recreational genomics noemen sommigen het, schrijft Science, maar bio-ethici waarschuwen. Mensen kunnen een testresultaat krijgen dat iets zegt over hun kans om in de toekomst ziek te worden. En ook al is die kans klein, het kan tot grote ongerustheid leiden.