Gek op genen

‘We kunnen nog veel niet, maar dat betekent niet dat de genetica mislukt is’

Het Personal Genome Project

George Church is een van de grondleggers van het Human Genome Project. Zijn huidige project, het Personal Genome Project, gaat een stap verder: Church wil het complete genoom van 100.000 mensen in kaart brengen en vrij toegankelijk publiceren. En dat niet alleen. De beoogde vrijwilligers – Church is de eerste – delen ook hun fenotype met het project: onder andere ziekten, gewoonten, levensstijl en strafblad. Kortom, alles wat genetisch bepaald zou kunnen zijn. Op dit moment zijn de 10 eerste deelnemers gesequencet en hebben ruim 16.000 mensen zich aangemeld.

George Church

‘Ik ben mijn hele leven al een biologisch ingenieur geweest’, zegt Church. Church raakte op jonge leeftijd geïnteresseerd in biologie en technologie, door de zwarte dokterstas van zijn tweede stiefvader. ‘Iemand heeft die stethoscoop uitgevonden’, bedacht hij toen. Ook vroeg hij zich af hoe medicijnen eigenlijk werkten. Later, tijdens zijn studie, voerde hij in een middagje alle toen bekende nucleïnezuursequenties in een computer in, om de 3D-structuur te voorspellen. ‘Omdat dit vrij eenvoudig lukte, wilde ik direct het genoom van alle mensen op aarde invoeren.’ Een tienerfantasie. Het was in de jaren zeventig ondenkbaar van een heel mens de DNA-volgorde te bepalen. 40 jaar later kan Church’ droom eindelijk uitkomen.

Vrije toegang

'Anonimiteit beloven is lastiger'

Sommigen vinden het eng dat Church de gegevens openbaar maakt. Zij vrezen misbruik, privacyschending en zien verzekeringsmaatschappijen al op de loer liggen. Dat het om persoonlijke gegevens gaat, beseft Church zich goed. Het project vereiste zelfs een nieuw protocol, dat Church in nauwe samenwerking met bio-ethische commissies opstelde. De ethici waren volgens Church zeer positief. ‘Ze vonden het verfrissend dat we oprecht zijn tegen deelnemers, in plaats van hen iets te beloven wat we niet kunnen waarmaken. Wij zeggen de deelnemers dat het waarschijnlijk is dat hun gegevens te koppelen zijn aan hun identiteit; wij beloven hen dus niet dat we hun identiteit beschermen.’ Om mee te mogen doen, moeten vrijwilligers slagen voor een test over het project, zodat ze goed begrijpen wat deelname betekent voor hen en hun familie. ‘Hiermee beschermen we hen meer dan de gemiddelde studie dat doet met een consentformulier. Dat formulier beschermt niet de persoon, maar de studie. Het blijft lastig, maar het alternatief – anonimiteit beloven – is lastiger.’

Vrije toegang heeft ook voordelen. ‘Een voordeel is dat iedereen mee kan denken en kritiek kan hebben. Dus als mensen onze methoden niet goed vinden, dan kunnen zij dat niet alleen melden, ze kunnen het ook verbeteren’. Church hoopt dat onderzoekers de database gaan gebruiken om nieuwe relaties tussen genen en ziekten te ontdekken. ‘Als we eenmaal een groot cohort hebben, kan iedereen die iets wil onderzoeken dit goedkoop testen, zonder geld opzij te moeten zetten voor sequencing.’

Een bekend genoom

'Er zal altijd wel iets zijn wat we niet kunnen'

Sceptici vragen zich af of de medische wetenschap wel iets heeft aan al die genetische informatie. Speelt de interactie tussen gen en omgeving niet een te grote rol? Church: ‘De interactie tussen gen en omgeving zorgt er júist voor dat we ons lot kunnen veranderen.’ Als voorbeeld noemt hij de hielprikscreening op fenylketonurie (PKU). ‘Het is genetisch voorspelbaar dat een baby met 2 PKU-allelen mentaal geretardeerd raakt. Ingrijpen in de omgeving – een dieet zonder fenylalanine – zorgt er voor dat het kind mentaal in orde blijft.’ Church is zich ervan bewust dat het bij andere ziektebeelden, bijvoorbeeld hart- en vaatziekten, moeilijker is. Dit weerhoudt hem er echter niet van positief te zijn. Hij heeft dan ook niets met pessimisten die opperen dat er nog veel niet kan. ‘Op dit moment zijn ongeveer 1800 genen voorspellend voor ziekte terwijl dit er in 1993 nog maar een handjevol waren. Het aantal groeit gestaag en zal ook blijven groeien. Er zal altijd wel iets zijn wat we niet kunnen, maar dat is met alles zo. We hebben nu vliegtuigen, maar vroeger deden we alles lopend of met ossenkarren. Het is nu nog moeilijk iets naar Mars te brengen, maar zeggen dat daarom de hele transportsector is mislukt, is flauwekul. We zijn er nog lang niet, maar we gaan vooruit.’

'We zijn er nog lang niet, maar we gaan vooruit'

Zekerheid

Church kan eigenlijk alleen maar lachen om mensen die genetica onzeker en niet nauwkeurig vinden. ‘Zekerheid is een interessant begrip in de geneeskunde. Als ik mijn arm breek moet ik in het gips. Breek ik mijn rib, dan is dat minder zeker. Bij een matig hoge bloeddruk is nog minder zeker. Genetica geeft echter een opmerkelijk hoge mate van zekerheid. Nogmaals, er zijn veel dingen die we niet kunnen, maar dat betekent niet dat de hele genetica niet nuttig en onbetrouwbaar is. Ik vind het juist een van de meest voorspelbare onderdelen van de geneeskunde.’ Ook bij een ziektebeeld als hypertensie ziet Church mogelijkheden. ‘We behandelen nu mensen op basis van erg kleine effecten. Van de 20 patiënten met een hoge bloeddruk, behandelen we er misschien 18 onnodig. De genetica kan helpen het aantal onnodig behandelde patiënten omlaag te brengen. We hoeven ze niet alle 18 te elimineren. Als we dit aantal tot 17 kunnen terugbrengen heeft dat al een grote impact. Helaas bestaat er een soort genetisch exceptionalisme. We accepteren dat de behandeling van hypertensie samengaat met kleine effecten, maar waarom krijgt de genetica een speciale behandeling?’

Artsen en genetica

Church is niet bang dat artsen de nieuwe genetische kennis niet aankunnen. Ze hebben volgens hem nu ook al een overvloed aan informatie. De oplossing ligt volgens hem bij zijn andere voorliefde: computers. ‘We kunnen artsen niet vervangen door computers, maar we kunnen artsen er wel mee uitrusten. Om 6 miljard basenparen te analyseren, heb je nu eenmaal een computer nodig. De computer zal artsen ook helpen met uitleg geven aan patiënten. Het is dus niet alleen een superrekenmachine, maar ook een scriptschrijver. Uiteraard moeten artsen hun kennis wel gebruiken om het script aan te passen aan de situatie.’ Church ziet een parallel met de mobiele telefoon, die grote hoeveelheden informatie op een visuele, intuïtieve manier laat zien. Hij verwacht dan ook een opbloei van computerhulpmiddelen in de medische wereld.

De toekomst

‘Wij willen niet dat u ons kind opereert, sequence hem eerst maar'

Church noemt ook nog enkele voorbeelden van hoe het Personal Genome Project patiënten kan helpen. ‘Sommige ziekenhuizen sequencen nu al bepaalde kankerpatiënten om te kijken of de chemotherapie zal aanslaan. Bovendien wordt het straks mogelijk timing en dosering van behandelingen en medicatie te personaliseren op basis van het genoom.’ Church vertelt van een 3-jarige die wegens een vermeende spijsverteringsaandoening talloze maagdarmoperaties onderging. ‘Toen ze het genoom in kaart hadden gebracht bleek het kind een immuunstoornis te hebben, en na een hemopoietische stamceltransplantatie was het genezen’. Church ziet de volgende ouders al aankloppen en dat is precies de manier waarop hij denkt dat personal genomics draagvlak zal krijgen: sociale druk. ‘Wij willen niet dat u ons kind opereert, sequence hem eerst maar.’