15-02-2022

Het leven in één molecuul

Online is het aanbod DNA-tests groot. Voor leefstijladvies, het achterhalen van voorouders of het bepalen van de invloed van de genen op medicatie en ziekterisico’s. André Uitterlinden (63), professor complexe genetica aan het Erasmus MC, stond aan de wieg van de ontwikkeling van grootschalig DNA-onderzoek. In hoeverre kunnen commerciële DNA-tests ons helpen?

Al veertig jaar lang bestudeert hoogleraar André Uitterlinden het menselijk DNA ofwel al het erfelijke materiaal. Zijn interesse voor de genetica werd gewekt tijdens zijn studie biologie aan de Leidse universiteit (1978-1984). Hij specialiseerde zich in moleculaire genetica en moleculaire technieken om DNA te onderzoeken. ‘Toen ik als student meer van het DNA begreep, vond ik het zo’n mooi gegeven dat heel veel factoren van het leven in één molecuul bepaald liggen voor zowel mensen, planten als dieren’, aldus Uitterlinden.

Inmiddels heeft de hoogleraar aan het genetisch laboratorium van de afdeling Interne Geneeskunde van het Erasmus MC een onderzoeksgroep van vijftig mensen die internationaal hoog staat aangeschreven, en is hij coauteur van zo’n 1200 wetenschappelijke publicaties. Dit hoge aantal is vrij uitzonderlijk, weet Uitterlinden. ‘Het heeft te maken met de manier waarop we onderzoeken. Binnen de genomica oftewel de studie naar erfelijkheid en genen, zijn het vaak grootschalige internationale studies, gekoppeld aan grote biobanken en cohortstudies. Soms werk je met honderden collega’s aan een studie.’ Daarbij worden monsters biologisch materiaal verzameld als spuug, buisjes bloed et cetera en wordt van alles gemeten van de deelnemers. Uitterlinden werkt voornamelijk aan zogenaamde genetisch complexe volksziekten, zoals osteoporose, kanker, alzheimer en diabetes. ‘Bij die ziekten heb je het niet over één gen als oorzaak, maar heel veel genen met daarin verschillende variaties die kleine effecten kunnen hebben. Om die kleine effecten goed en betrouwbaar te kunnen waarnemen, heb je grote aantallen samples nodig en dus internationale samenwerking. Vermelding als coauteur op zo’n artikel is daar een weerslag van, zegt Uitterlinden.

Voor het grootschalige genetische onderzoek waren nieuwe technieken nodig, die hebben we ontwikkeld en zijn we als service gaan aanbieden

Uitterlinden is tevens oprichter van de faciliteit voor menselijke genomica ofwel de Human Genomics Facility (HuGe-F) aan het Erasmus MC. HuGe-F is een gecertificeerd laboratorium1 waar geavanceerde high throughput technologieën worden toegepast op onderzoeksprojecten van wetenschappers uit binnen- en buitenland en waar jaarlijks honderdduizenden samples worden onderzocht. ‘Het idee voor HuGe-F ontstond nadat ik in 1995 werd gevraagd om een artikel te produceren, waarbij het risico op osteoporose werd voorspeld door DNA-analyse. Ik maakte daarbij gebruik van een grote cohortstudie in Rotterdam, het ERGO onderzoek, met ruim twintigduizend deelnemers bij wie ook het DNA is afgenomen. Voor het grootschalige genetische onderzoek waren nieuwe technieken nodig, die hebben we ontwikkeld en zijn we als service gaan aanbieden.’

Fins onderzoek naar corona

In Finland worden de genetische factoren voor vatbaarheid en ziektebeloop voor het coronavirus SARS-CoV-2 onderzocht, in een grootschalige internationale samenwerking. Het Finse Instituut voor Moleculaire Geneeskunde (FIMM) verzamelt data van tienduizenden mensen met Covid-19 en heeft inmiddels zo’n veertig genetische factoren gevonden. Honderden onderzoekers over de hele wereld nemen deel. Uitterlinden initieerde samen met andere onderzoekers vanuit HuGe-F een tijdelijke samenwerking met fabrikanten en onderzoekers om de analyses goedkoop te kunnen doen en veel samples bij elkaar te krijgen.

1 www.covid19hg.org

 

Aanbod

Het menselijk DNA heeft 3,3 miljard bouwstenen van de moeder en 3,3 miljard bouwstenen van de vader. Zo’n 10 procent tussen mensen kan verschillen. Ongeveer 40 miljoen variaties komen bij mensen vaak voor en de rest is zeldzamer. De verschillen zitten op zo’n 350 miljoen plekken in het DNA bij mensen. Deze variaties zijn samengevat in een zogenaamd DNA-profiel, dat informatief is en helpt om verschillen tussen mensen te verklaren, zoals waar je vandaan komt, je oogkleur en welk risico op ziekte je loopt. Met een DNA-profiel, gebaseerd op een bepaalde, kleine selectie van die vele DNA-verschillen, kan een identiteit worden vastgesteld om daders op te sporen bij misdrijven.

Genetische informatie is dus geen last of vonnis, maar informatie om je leven beter te maken

Maar forensisch DNA-onderzoek en medisch DNA-onderzoek zijn niet hetzelfde. DNA-onderzoek kan helpen om de oorzaak te vinden van bepaalde ziekten en aandoeningen of afwijkingen opsporen en voor het bekijken van de afstamming.

Sinds enkele jaren worden DNA-tests commercieel online aangeboden. Via aanbieders als Ancestry.com, 23andme.com en MyHeritage.nl kom je meer over je verwanten te weten. De prijs voor een vooroudertest zit tussen de 39 en 99 euro. Een test voor gezondheids-onderzoek ligt hoger bij aanbieder iGene.nl; aanvankelijk 229 euro in de aanbieding. Bij iGene en Mijnmedicijn.nl kan ook op medicijngevoeligheid worden getest, respectievelijk vanaf 199 en 249 euro. Aanvullend is voor een paar tientjes bij Mijnmedicijn.nl ook een DNA-test mogelijk om naar de genen te kijken die het immuunsysteem regelen. Alleen wat spuug afgeven in een buisje of het afnemen van wat wangslijm is genoeg. ‘Je weet bij zulke goedkopere DNA-tests alleen nooit precies wat ze meten en doorgaans wordt maar op een beperkt aantal plekken gekeken in het DNA. Voor een goede analyse moet die informatie duidelijk zijn, en de beperkingen van de gevolgde DNA-analysemethode moeten nadrukkelijk worden aangegeven. Dit wordt helaas niet altijd gedaan door de commerciële partijen’, zegt Uitterlinden.

Recreatief

De professor legt uit hoe die DNA-tests voor meer ‘recreatief’ gebruik zijn ontstaan. Een DNA-test uitvoeren kostte ooit 1000 euro. Maar doordat de druk op onderzoek hoger werd, moesten de technieken verbeteren, zodat de prijs omlaag kon. Uitterlinden heeft hier, samen met collega’s, bij de industrie op aangedrongen. ‘Tegenwoordig kunnen de tests voor een kostprijs voor minder dan 30 euro gedaan worden. Uiteindelijk hebben commerciële partijen hier een businessmodel van gemaakt.’

De term recreatieve genetica heeft Uitterlinden niet zelf bedacht. ‘Deze is gaandeweg ontstaan en is toegeezen aan tests waarmee niet direct een klinische conclusie kan worden getrokken’, stelt Uitterlinden. Hij vindt dat DNA-analyses in het kader van gezondheidstests voorbehouden moeten zijn aan klinische gezondheidscentra. Bovendien gelooft hij niet in uitslagen van DNA-testjes, waarbij je vervolgens verschillende vitaminepillen krijgt aangeboden. ‘Tests om vitaminetekorten te achterhalen op basis van een DNA-analyse zijn bedenkelijk. Wetenschappelijk bewijs voor wat stof x of y doet is moeilijk te verkrijgen, zeker in de voedingsindustrie’, zegt Uitterlinden.

Regelgeving

Ook de Consumentenbond waarschuwt voor overdreven claims en slechte privacy. Uitterlinden: ‘Aanbieders zeggen wel dat het DNA jouw eigendom blijft en dat is ook zo, maar je neemt wel een onderzoek af van een bedrijf aan wie de data zijn voorbehouden. Je moet goed op de kleine lettertjes letten. Daarom vind ik inspectie voor de gezondheidszorg belangrijk. De wetgeving op dit gebied is een grijs gebied.’

Momenteel heeft Nederland nog niet de tools om het kaf van het koren te scheiden. Per land is de regelgeving vaak ook verschillend. Nederland is in de vergelijking met de Verenigde Staten veel strikter, volgens Uitterlinden. ‘Voor commerciële partijen is het gewoon een interessante verdienste. Niet alles moet wettelijk ingekaderd worden, maar ik denk dat meer toezicht belangrijk is.’

Als voorbeeld geeft hij aanbieder iGene. Dit bedrijf leverde eind 2018 foutieve tests op borstkanker. Dit kwam aan het licht doordat een biologiedocente nieuwsgierig was naar de resultaten van zo’n test. Ze wist dat ze een verhoogde kans op kanker had en scoorde nu ineens veel lager. Hetzelfde gold voor haar kans op eierstokkanker. De verschillen ontstonden doordat maar op een klein deel van de genetische variaties werd getest. Uitterlinden stelt: ‘Ik vind het beter als dit soort tests worden ingebed in de reguliere gezondheidszorg. Neem het op in ziekenhuizen en werk samen met clinici voor de juiste metingen en adviezen die we op dit moment met de huidige stand van zaken kunnen geven.’

Variatie

Voor een goede DNA-test wordt gekeken naar de juiste variabelen. Met de analyse van vele duizenden zogeheten ‘snips’, single-nucleotide polymorphisms (SNPs) wordt de aanleg voor bepaalde ziekten getoetst. Hiermee ontstaat een zogenoemde Polygenetic Risk Score (PRS). Momenteel wordt onderzocht of een verhoogde PRS een reden kan zijn om de levensstijl aan te passen. Als honderden snips worden opgeteld, is bijvoorbeeld te zien of iemand een verhoogd risico op diabetes heeft, en/of risico op overgewicht heeft.

Omdat DNA tijdens het leven niet verandert, kan een PRS in theorie al worden berekend bij kinderen en jongvolwassenen. Net zoals bij de hielprik kan in de toekomst in vroeg stadium worden gekeken waar bepaalde risico’s liggen voor veel ziekten. Zelfs bij vrouwen die zwanger zijn.

Screening

De ontwikkelingen zijn het verst bij het screenen van ziekten als diabetes, sommige hart- en vaatziekten, osteoporose en borstkanker. Uitterlinden geeft de PRS om het risico van borstkanker te voorspellen als voorbeeld. Momenteel worden vrouwen na hun 50e opgeroepen voor een borstkankeronderzoek. ‘Ze krijgen een mammografie, waarbij de borst tussen twee platen wordt gedrukt voor radiologisch onderzoek. Dit is geen fijn, maar wel een belangrijk onderzoek. Met het eerst berekenen van de PRS op jongere leeftijd, bijvoorbeeld 40 jaar, kan de kleinere groep vrouwen die blijkt genetische aanleg te hebben eerder en vaker worden opgeroepen dan de vrouwen waarbij minder risico is.’

Maar DNA-analyses kunnen nog veel breder worden ingezet. Voor het ontdekken van intoleranties, zoals lactose-intolerantie en glutenallergie, maar ook voor signalering van risico op diabetes. Samen met enkele andere ziekten zijn dit voorbeelden waarbij je gewapend met genetische kennis veel persoonlijk leed kan voorkomen, simpelweg door je voeding of levensstijl aan te passen. Genetische informatie is dus geen last of vonnis, maar informatie om je leven beter te maken. Hetzelfde geldt voor gepersonaliseerde medicatie. Binnen de Farmacogenetica kan worden gekeken hoe het lichaam reageert op medicatie, hoe snel medicatie wordt afgebroken, en kan de juiste dosis worden bepaald. Voor apotheken en huisartsen is dat een interessante toepassing voor het opstellen van medicijnkaartjes op basis van DNA-analyses.

Ook in de psychologie zijn PRS mogelijk om bijvoorbeeld een vergrote kans op aandoeningen als schizofrenie of bipolair disorder te berekenen. ‘In de psychologie zijn diagnoses wetenschappelijk gezien ook minder strak gedefinieerd, maar genetica met behulp van de PRS kan helpen om meer inzicht in de ziekte te verwerven. De twee vakgebieden kunnen elkaar absoluut versterken, doordat diagnoses op basis van medisch en genetisch onderzoek opnieuw gedefinieerd worden’, zegt Uitterlinden.

Daarnaast kan de zorg mensen in de peiling houden. ‘Stel dat je toestemming hebt gegeven voor een DNA-screening in een bepaald onderdeel van de gezondheidszorg, dan kan bij nieuwe bevindingen jouw DNA opnieuw worden getoetst om preventief op te kunnen treden bij een verhoogde kans op een bepaalde ziekte. De genetische analyse is natuurlijk wel iets waarmee je mensen ook kunt belasten. Wat dat betreft moeten we dit in een goed gecontroleerde omgeving doen, gebaseerd op vertrouwen, en hierbij vooral goed luisteren naar wat burgers zouden willen als we goed hebben uitgelegd wat mogelijk is.’

Preventie

In de gezondheidszorg stuit Uitterlinden soms op weerstand doordat hij DNA-analyse wil inzetten ter preventie. ‘Een begrijpelijke weerstand. Het is een heel apart mechanisme, doordat het gericht is op het gezond houden van mensen. Mensen in de gezondheidszorg zijn wellicht bang dat hun werk wordt weggenomen. Wat heeft de gezondheidszorg aan gezonde mensen? Soms lijken tegengestelde krachten aan het werk en dat is heel lastig.’

Uitterlinden denkt dat een veel breder gebruik van DNA-analyse tot een revolutie in de geneeskunde zal leiden. ‘We kunnen slimmer gaan leven. Mensen kunnen zo gezond mogelijk oud worden. DNA-analyse kan helpen in een vroeg stadium risico op ziekten en aandoeningen te ontdekken, en dus iets doen om die ziekte te voorkomen. We kunnen door DNA-analyse ook sneller tot diagnoses komen en patiënten in kaart krijgen. Dat gebeurt bijvoorbeeld nu al in de kankerzorg.’

Een begin zou kunnen zijn dat iedere patiënt een DNA-analyse krijgt aangeboden voorafgaand aan een opname in een ziekenhuis om te kijken waar de variaties zitten. Doordat er zo veel informatie in het DNA zit opgeslagen, kunnen risico’s voor heel veel aandoeningen in kaart worden gebracht, diagnoses sneller worden gesteld en medicaties gericht worden toegediend. Mocht er dan iets opvallends zijn, dan kan dat gelijk aanvullend verder worden onderzocht.

Genetica ter voorkoming van ziekten

De missie van prof. dr. André Uitterlinden is om ontdekkingen omtrent de genetica en genomica van complexe eigenschappen en veelvoorkomende ziekten toe te passen in de klinische praktijk. Binnen de genetica liggen toepassingen die nuttig zijn om ziekten te voorkomen. Erasmus MC steunt Uitterlinden hierin. In 2019 omschreef de Raad van Bestuur dit als een strategisch doel binnen het project Genotyping on ALL patients (GOALL).

Voor de uitrol van dergelijke DNA-analyses wordt inmiddels gesproken met gezondheidseconomen en het ministerie van Volksgezondheid. Daarnaast zijn er gezamenlijke discussiegroepen die bekijken hoe ver onderzoeken zijn en hoe iets dergelijks ingepast kan worden. Maar het is een heel ingewikkeld vraagstuk. Moet DNA-afname vanaf de geboorte, tijdens de zwangerschap en/of als bevolkingsonderzoek screening? En komen bijvoorbeeld bepaalde (geestes)ziekten voor in de familie, kan de huisarts extra tests beschikbaar stellen. Het afstaan van DNA moet ook geen verplichting worden. Ook het zaaien van angst en stigmatisering moet voorkomen worden.

Daarnaast vindt Uitterlinden de publieke opinie heel belangrijk. Net zoals goede communicatie. Het gaat om het voorkomen van ziekten. Hoe kijk jij tegen deze ontwikkelingen aan? Laat het weten via redactie@medischdossier.org.

 

Persoonsgegevens

DNA-data kunnen overigens wel goud waard zijn, aangezien hier persoonlijkheidskenmerken en gezondheidsinformatie in liggen opgeslagen. De vraag is daardoor of de data voldoende zijn beschermd. Grote aanbieders als Amazon en Google bieden opslag van DNA-data aan vanwege hun enorme opslagcapaciteiten, maar er zijn volgens Uitterlinden nog niet echt andere alternatieven. Toch ziet hij er geen kwaad in. Omnigen, een groep wetenschappers met een achtergrond in biotechnologie en genetica, heeft bijvoorbeeld een samenwerking met Google Cloud. De partij heeft als doel om op een positieve en betekenisvolle wijze biologische kennis en onderzoek in te zetten in de maatschappij. Daarnaast richt het bedrijf cloudomgevingen in, zoals voor de neurogenomics onderzoeksgroep van dr. Inge Holtman van het Universitair Medisch Centrum in Groningen. Uitterlinden: ‘Wij maken zelf ook gebruik van deze dienst voor sommige onderzoeksprojecten. Je bent gewoon afhankelijk van het aanbod. Het is absoluut een uitdaging hoe we willen dat partijen hiermee omgaan. Temeer reden waarom dit soort gevoelige informatie bij het ziekenhuis of klinische centra terecht moet komen. Dan kan het vertrouwen niet worden beschaamd.’

Ook in de psychologie zijn PRS mogelijk om bijvoorbeeld een vergrote kans op aandoeningen als schizofrenie of bipolair disorder te berekenen

Of de wet Algemene Verordening Persoonsgegevens (AVG) ofwel General Data Protection Regulation (GDPR) voldoende is afgedicht, kan Uitterlinden niet precies zeggen. Wat hij wel merkt, is dat het door de nieuwe wetgeving heel lastig is data te bundelen met verschillende onderzoeksinstellingen in de wereld. ‘Het bemoeilijkt de internationale samenwerking.’ Maar Uitterlinden ziet ook mooie ontwikkelingen. Zoals in de Verenigde Staten, waar een wet is aangenomen waarin staat dat op basis van DNA-gegevens niet gediscrimineerd mag worden.Binnen vijf tot tien jaar verwacht Uitterlinden dat ontwikkelingen in Nederland zichtbaar worden rond het werken met DNA in de gezondheidszorg. Al jaren worden discussies gevoerd, volgens Uitterlinden. ‘Over hoe wij DNA-analyse bijvoorbeeld niet willen gebruiken. Of vanaf welke levensfase wel. Het is belangrijk dit in goede banen te leiden met verschillende landen.’

De kant van designerbaby’s moeten we niet op willen, stelt Uitterlinden. ‘Variatie is goed voor de evolutie. Om bijvoorbeeld tegen Covid-19 en klimaatverandering op gewassen te zijn. We hebben ijstijden gekend en warmere perioden. Verschillen tussen mensen moeten er altijd zijn. Evolutionair zijn daar redenen voor. Daarom moeten we niet willen sleutelen. Het leven is juist interessant omdat er verschillen zijn.’

Yildiz Celie

 

Wilt u dit artikel lezen?

Als abonnee kunt u dit artikel gratis lezen door in te loggen op uw account. Nog geen abonnee? Sluit nu een abonnement af.

Andere archief artikelen

Uitgelezen; Wie ben ik als niemand kijkt

Liesbeth Woertman onderzoekt in dit boek het leven van vrouwen in vooral de derde levensfase (na de pensionering) en de laatste vierde levensfase (vanaf ongeveer 75 jaar). Wat betekent het voor hen om een ouder lichaam te hebben in een tijd van geseksualiseerde,...

Basisrecept voor elke dag

Heb jij dat ook aan het begin van een nieuw jaar? Ik sta altijd een beetje te trappelen van ongeduld. Wat zal het nieuwe jaar aan bijzondere ontmoetingen en ontwikkelingen met zich meebrengen? Voor wat voor uitdagingen komen we te staan? Hoe zullen de seizoenen...

Innerlijke reis; ik blijf me verwonderen

Een tante gaf Kor Koetje een boek uit de boedel van een boer, en dat bracht hem in zijn tienerjaren op het pad van de natuurgeneeskunde. Het was Homeopathie in de praktijk van dr. J. Voorhoeve uit de jaren 20 van de vorige eeuw. Koetjes’ schoonzus was zijn eerste...

Boezemfibrileren vaak niet opgemerkt

Atriumfibrilleren, of boezemfibrilleren, is een veelvoorkomende volksziekte bij mensen op hogere leeftijd. Het wordt niet altijd opgemerkt door de arts of de patiënt. Boezemfibrilleren is goed behandelbaar, maar onbeschermd is er een sterk verhoogde kans op...