Genetica in de volgende versnelling

Een bijdrage van Eva Teuling van Sciencepalooza.

Tien jaar na de publicatie van het humane genoom is de “erfelijkheidsleer”, of Genetica, nog lang niet af. Bij de afdeling Genetica van het UMCG zijn er recent een hoogleraar klinische genetica en een hoogleraar genoomanalyse bijgekomen, die zich gaan bezighouden met het toepassen van nieuwe technieken in de dagelijkse praktijk van het ziekenhuis om de genetica op volle snelheid te brengen. En dit is meer dan welkom.

De klinische genetica onderzoekt families met erfelijke ziektes en geeft voorlichting aan patiënten en families. Dit gebeurt al sinds de jaren ‘60, toen het mogelijk werd chromosomen onder de microscoop zichtbaar te maken. Mensen hebben twee sets van 23 chromosomen, die al onze erfelijke informatie bevatten. Het bekendste voorbeeld van een chromosomale afwijking is het syndroom van Down, waarbij drie keer chromosoom 21 voorkomt (zie plaatje). Grote chromosomale veranderingen, zoals missende of extra stukjes, zijn ook te zien onder de microscoop, maar kleinere veranderingen kunnen niet zo gedetecteerd worden. Maar met DNA-onderzoek kan gericht gezocht worden naar kleinere veranderingen in de individuele bouwstenen van onze erfelijke informatie, het DNA. Dit is genoomdiagnostiek.

Een genoom is “het geheel van alle genen op alle chromosomen van een individu”, oftewel: al ons DNA, de in totaal 6 miljard DNA-bouwstenen, waarvan1-2% zich bevindt in de genen, de functionele eenheden van ons erfelijk materiaal. Sinds in 2000 de totale DNA-volgorde van de mens bekend is, worden steeds meer fouten en varianten in het DNA ontdekt die gekoppeld zijn aan allerlei ziektes. Sommigen van deze ontdekkingen worden al toegepast in de geneeskunde – bij bijvoorbeeld borstkanker, waarbij in families waar deze vorm van kanker veel voorkomt, specifiek gezocht wordt naar DNA-fouten om zo de ziekte in een vroeg stadium te ontdekken en vrouwen gericht te behandelen.

In de jaren 90 waren slechts enkele tientallen DNA-fouten ontdekt die betrokken zijn bij ziekten. Door nieuwe technieken is het mogelijk om steeds sneller en goedkoper DNA-volgordes te lezen, waardoor er momenteel al duizenden DNA-afwijkingen bekend zijn bij enkele honderden ziektes. Patiënten, artsen en zorgverleners willen deze vooruitgang graag terugzien in de dagelijkse praktijk van het ziekenhuis, maar op dit moment duurt een uitslag van een DNA-onderzoek nog enkele maanden. Door de sneltreinvaart van ontwikkelingen toe te passen in de diagnostiek zal het mogelijk zijn om binnen één maand de uitslag van een genonderzoek te hebben, en als het nodig is binnen één dag de uitslag van een gericht onderzoek naar een in de familie bekende DNA afwijking. Dit is een enorme vooruitgang voor patiënten omdat zo in een eerder stadium aan behandeling kan worden begonnen.

De nieuwe technieken maken het ook mogelijk om van patiënten met een onbekende erfelijke afwijking het hele genoom te sequencen – alle letters van het DNA te lezen. Dit klinkt simpeler dan het is: uit zo’n genoomanalyse komen heel veel gegevens voort, waarna computerdeskundigen dagen werk hebben om afwijkingen te vinden. En, er wordt nooit slechts één DNA-afwijking gevonden maar altijd enkele honderden. Ieder gezond persoon heeft namelijk minstens 300 DNA-fouten in genen, ook in genen die gekoppeld zijn aan ziektes. Het is de kunst om erachter te komen welk foutje juist bij díe persoon tot díe specifieke ziekte leidt waarvoor hij of zij bij de dokter is gekomen.

De patiënt wil na de uitslag natuurlijk van alles weten: word ik ziek? Kan ik het nog voorkomen? Wat is het risico als ik kinderen wil? De voorlichting hierover is een taak voor de klinische genetica, waar teams van artsen, genetisch consulenten en maatschappelijk werkers de patiënt begeleiden van DNA-test naar behandeling. Commerciële ‘diagnostische’ DNA-kits schieten hierin duidelijk tekort, de ‘uitslag’van zulke testen bestaat uit niet meer dan “U heeft een 30% verhoogde kans op type x kanker”. Maar er is meer nodig om aan de patiënt duidelijk te maken wat dit voor invloed heeft of zijn of haar leven.

Door totale genoomanalyse voor diagnostiek te gebruiken, kunnen ook DNA-veranderingen gevonden worden waar eigenlijk niet naar gezocht werd. Bij iemand met een neurologische aandoening in de familie kan ook een DNA-variatie die een hoog risico op dikke darmkanker tot gevolg heeft gevonden worden. Vertelt een dokter dit aan de patiënt? Moet de dokter de patiënt deze vraag van te voren voorleggen? Moet er onderscheid gemaakt worden tussen behandelbare en onbehandelbare aandoeningen? Ook dit zijn vragen voor de klinische genetica, het onderzoek hierin betreft ook de ethische en psychologische aspecten van genetica, nieuwe vormen van voorlichting, en de uitdaging om dit in te passen in de opleiding van jonge dokters.

De genetische diagnostiek is nog lang niet op volle snelheid. Door de technische vooruitgang die zeker zal blijven plaatsvinden de komende jaren, zullen DNA-testen en totale genoomanalyses steeds meer worden gebruikt in de geneeskunde. Maar dit kan alleen als deze ontwikkelingen onmiddellijk worden vertaald naar praktische toepassingen binnen de diagnostiek, en de artsen daarop inspringen met de juiste manieren van voorlichting. Door de ontcijfering van het humane genoom weten we nog lang niet alles, maar zijn er eigenlijk alleen nog meer vragen gecreëerd.