DNA in kaart van patiënten erfelijke ziekten

Voor het eerst is de genetische oorzaak van een erfelijke ziekte vastgesteld door van patiënten ál het DNA in kaart te brengen. Dat is mogelijk geworden met snelle, moderne technieken voor het ‘lezen’ van DNA (sequensen).

Twee wetenschappelijke tijdschriften – Science en The New England Journal of Medicine (NEJM) – publiceerden gisteren allebei een demonstratie van die methode. Volgens genetici wordt dit binnen enkele jaren de gangbare manier om een diagnose te stellen bij ziektes die door één of enkele kapotte genen veroorzaakt worden.

Er zijn veel van dat soort ziektes. Taaislijmziekte en sikkelcelanemie zijn bekende voorbeelden. Niet altijd lukt het om bij patiënten aan te wijzen welk gen kapot is. Vaak kunnen meerdere genen dezelfde ziekte veroorzaken. Tot nu toe onderzochten klinisch genetici alleen de meest algemene mutaties voor een ziekte, omdat het duur en tijdrovend is om álle bekende mutaties te testen. Bovendien is voor zeer veel van dit soort ziekten de mutatie nog niet bekend.

De nieuwe methode omzeilt dat probleem doordat het hele DNA van een patiënt (het ‘genoom’) in kaart wordt gebracht. Dat is de afgelopen twee à drie jaar snel goedkoper geworden. In 2007 kostte het nog meer dan een miljoen, nu ruim 25.000 euro. Elk genoom bestaat uit drie miljard ‘letters’, en tussen twee mensen bestaan miljoenen verschillen.

De kunst is om uit de miljoenen variaties juist díe mutaties te pikken die de ziekte veroorzaken. Beide onderzoeksgroepen (de één uit Houston, de ander uit Seattle) maakten daarvoor een selectie uit bekende mutaties. Bij een patiënt met de zenuwaandoening Charcot-Marie-Tooth (CMT) zochten de onderzoekers tussen bekende mutaties voor zenuwziekten.

Om verder te selecteren, vergeleken de genetici het DNA van de patiënten met dat van hun ouders. De onderzoekers uit Seattle sequensten zelfs het hele genoom van pa en ma. Dat was een paar jaar geleden ondenkbaar. „Het is geweldig hoe de methodiek zich ontwikkelt”, reageert genoomonderzoeker Joris Veltman van het Nijmeegse academisch ziekenhuis UMC St Radboud.

Hij merkt wel op dat de onderzoekers geen ‘moeilijke’ mutaties hebben ontdekt. De patiënt met CMT bleek een (zeldzame) mutatie te hebben in een reeds bekend CMT-gen. Ook de twee patiënten van het team uit Seattle hadden bekende genmutaties – deels door de onderzoekers zelf ontdekt in een eerdere studie.

Volgens Veltman zullen met het sequensen van het hele DNA echter ook ziekmakende mutaties ontdekt worden in het junk-DNA, dus buiten de genen. Daarover is nu nog veel onbekend.

De studie leverde wel een ander verrassend inzicht op. Doordat de onderzoekers uit Seattle voor het eerst het genoom van ouders én hun kinderen hebben afgelezen, konden ze nauwkeurig meten hoe sterk het DNA muteert per generatie. Ze vonden dat een kind 28 nieuwe, spontaan ontstane mutaties bij zich draagt. Dat is zes keer zo weinig als verwacht werd op basis van andere analyses.