Uw DNA is goud waard

Wetenschappers kunnen de code van het leven aanpassen, verbeteren en herschrijven. Met wat knip- en plakwerk ziektes opsporen en uitroeien. De ‘perfecte’ mens maken. Alles is mogelijk. Bedrijven staan te dringen om in uw genen te kijken, want die informatie is geld waard. Genetica is geniaal, maar is het een zegen of een vloek?

Door Saar Sinnaeve en Jan De Schamphelaere

Foto's: Shutterstock - Techniek: Raphael Cockx

Wat tot voor kort science-fiction leek, zoals in de film Gattaca uit 1997, is plots mogelijk. De trailer sloeg, meer dan tien jaar geleden, al de nagel op de kop: ‘In een niet zo verre toekomst zal ons DNA alles bepalen. Een druppel bloed, wat speeksel, of één enkel haartje zal uitmaken waar je kan werken, met wie je moet trouwen en wat je kan realiseren in het leven.’

De fictie van toen sluipt vandaag ons leven binnen. Uit China komen berichten dat DNA-tests beslissen of kinderen al dan niet worden toegelaten tot sportopleidingen. In sommige Joodse gemeenschappen moet een koppel eerst een genetische screening ondergaan voor het kan trouwen. Enkel als de overlap zonder risico's is op erfelijke ziektes, geeft de rabbi de toestemming.

Ons DNA is een chemische molecule. Zoals CO2 of H2O dat is, maar dan net iets complexer. Het gaat om een structuur van twee keer 3 miljard letters, verbonden in iets dat lijkt op een wenteltrap, de helix. Die bouwstenen bepalen wie u bent. Mijn en uw DNA, wie u ook bent, komt voor zowat 99,9 procent overeen. En net die 0,1 procent bepaalt het verschil tussen alle mensen. Hebt u ooit al eens geprobeerd uw tong te krullen? Niet iedereen kan dat. Heeft uw urine na het eten van asperges die typische geur? Ook dat zit in uw genen.

* * *

Het Human Genome Project heeft aan het licht gebracht dat er meer in onze genen zit dan we denken, of durven te denken. Dat was in 2000. Onderzoekers kondigden in het Witte Huis aan dat ze voor het eerst het volledige DNA van een mens hadden ontrafeld. 15 jaar had het geduurd. 3 miljard dollar was er voor nodig. Lang en duur, maar het was het startschot voor veel.

De sleutel tot nieuwe medicijnen en grensverleggende behandelingen zit verborgen in onze genen. In het DNA liggen de geheimen van duizenden ziektes, gaande van heel zeldzame aandoeningen tot kanker en diabetes. Intussen is ook een tweede versie - Human Genome Project Write - in gang geschoten. Een moonshot, met de ambitie het menselijk DNA van scratch te maken. Een maakbare mens, jawel.

Bioloog Craig Venter bij de aankondiging van het Human Genome Project in 2000

De 6 miljard letters in ons DNA schrijven het boek van ons leven. En altijd sluipen daar foutjes in. Niemand is perfect. ‘Iedereen heeft tikfoutjes. Maar een fout is niet altijd erg. Soms kan je een woord toch begrijpen, als bijvoorbeeld twee letters gewoon zijn omgewisseld. Of je nu je tong kan krullen of niet, het maakt je leven niet beter of slechter. Maar soms is de fout cruciaal’, zegt Joris Vermeesch, hoofd van het Centrum voor Medische Genetica in UZ Gasthuisberg in Leuven.

Een foutje in één enkel gen volstaat om alles te verzieken. Denk aan mucoviscidose (taaislijmziekte), de ziekte van Duchenne (spieraandoening) en de ziekte van Huntington (aantasting van de hersenen). Afhankelijk van de bron zijn er 5.000 tot 7.000 ziektes die aan één enkel gen kunnen worden gelinkt.

Met dank aan Angelina Jolie

Een ochtend in UZ Gasthuisberg in Leuven. De dokter heeft een A4'tje met patiënten die hij vandaag zal ontvangen. Er staan een twintigtal namen op. De meesten komen voor een consultatie over borstkanker.

Met dank aan de Amerikaanse actrice Angelina Jolie weet nu zo ongeveer de hele wereld dat borstkanker erfelijk kan zijn. Eén specifieke tikfout in uw DNA en u hebt 80 procent kans om op latere leeftijd borstkanker te krijgen. Door de publieke bekentenis van la Jolie krijgen ziekenhuizen dagelijks vrouwen over de vloer die de ziekte in hun familie hebben zien opduiken en vrezen het volgende slachtoffer te zijn.

‘Nog geen dertig jaar geleden was borstkanker taboe. Een vrouw bij wie een tumor in de borst werd ontdekt, liet zich amputeren en dat was het dan. Nu vragen veel vrouwen om een test, uit voorzorg’, zegt Thomy de Ravel, klinisch geneticus in UZ Gasthuisberg. ‘Meer nog: blijkt een koppel drager van het foute gen, dan kan het kiezen voor IVF en embryo’s zonder het gendefect laten selecteren en inplanten. Dat is ongetwijfeld de mooiste kentering die ik heb meegemaakt in mijn carrière’

‘De afdeling genetica zat vijftig jaar geleden in de kelders van een ziekenhuis, nu speelt ze een centrale rol’, vat Vermeesch de omwenteling samen. ‘We komen in contact met alle disciplines: hartaandoeningen, schizofrenie, diabetes, autisme, noem maar op. Alles heeft in meer of mindere mate een genetische basis.’

Silicon Valley aan de macht

Onze genen zijn het centrum geworden in elk ziekenhuis, en in de geneeskunde tout court. Daarom strijden ook bedrijven er bitsig om, met het Amerikaanse Illumina als exponent van de technologische vooruitgang.

Vijf spraakmakende deals in DNA-land

2012: Roche biedt 5,7 miljard dollar voor het Amerikaanse Illumina, dat 90 procent van alle DNA sequencing machines ter wereld maakt. Illumina weigert het bod. Vandaag is Illumina 26 miljard dollar waard.

2015: Silicon Valley strijkt neer in Leuven. Agilent (afsplitsing van HP) neemt Cartagenia over voor een niet genoemd bedrag. Cartagenia was één van de pioniers in software voor DNA-analyse.

Lees meer

Illumina is voor DNA wat Google is voor het internet. Dat het vandaag mogelijk is het DNA volledig te mappen voor 1.000 dollar, in maar enkele uren tijd, is de verdienste van dat bedrijf, dat de ‘leesmachines’ ontwikkelt.

De IT-reus uit Californië heeft al 90 procent van de markt ingepalmd. Niemand durft dat monopolie aan te vechten, omdat de machines van Illumina onmisbaar zijn geworden. Het Zwitserse farmabedrijf Roche zag vier jaar geleden al dat Illumina dé toekomst was en probeerde het in te lijven voor 5,7 miljard dollar. Tevergeefs. Intussen is Illumina 26 miljard dollar waard.

Ook Google mengt zich in de genetische debatten, niet in het minst met zijn investering in 23andme. Wie zijn DNA wil laten lezen en zijn gezondheidsrisico's wil kennen, kan eenvoudig wat speeksel opsturen naar de labo’s van 23andme in Silicon Valley. De resultaten zitten enkele weken later in je mailbox.

Meer dan een miljoen mensen hebben dat al gedaan. 23andme - opgericht door Anne Wojcicki, de echtgenote van Google-stichter Sergey Brin - heeft zo een schat van informatie in handen, dat het doorverkoopt. Farmabedrijven betalen maar al te graag tientallen miljoenen om er onderzoek mee te doen naar nieuwe medicijnen.

Knippen en plakken met genen

Ook voor de farma-industrie is genetica big business. De genetische analyse van een kankertumor maakt het mogelijk die heel nauwkeurig te identificeren, waardoor vervolgens ook heel specifieke geneesmiddel kunnen worden gemaakt. Maar die zijn peperduur. Het is maatwerk, haute couture. De prijzen liggen pakken hoger dan wat we gewoon zijn. Behandelingen van 500.000 of 1 miljoen euro, ze bestaan en zullen alleen maar in aantal toenemen.

De vraag is: waar trekken we de grens? 40.000 euro voor een gewonnen, kwalitatief levensjaar is in ons land stilzwijgend zowat het maximum. ‘Genetica is fantastisch, maar creëert economische vraagstukken. We moeten daar dringend een debat over voeren’, zegt gezondheidseconoom Lieven Annemans. ‘Het kan niet de bedoeling zijn dat je een diagnose krijgt en dat er een behandeling is, maar dat je moet horen: ‘Sorry, onze gezondheidszorg kan dat niet betalen.’’

Zeker omdat er nog meer op ons afkomt. De innovatie is niet meer te stoppen. Wetenschappers kunnen nu op een eenvoudige, snelle en heel gerichte manier knippen en plakken in ons DNA. Crispr/Cas9, zoals de labo-techniek wordt genoemd, wordt door genetici nu al de uitvinding van de eeuw genoemd. Het vaktijdschrift Science noemde het de wetenschappelijke doorbraak van 2015.

‘Je hebt twee moleculen nodig. Een gidsmolecule en de zogeheten cas9. De eerste programmeer je op zo’n manier dat ze haar weg vindt naar de plek in je DNA waar je wil ingrijpen. Eens aangekomen doet cas9 het knipwerk’, vertelt Sven Eyckerman van het Centrum voor Medische Biotechnologie in Gent. ‘Zo schakel je een bepaald gen uit. Een stap verder is dat je met het Crispr-machientje ook een nieuw stukje DNA meelevert, net zoals de zoek- en vervangfunctie in Word.’

Hoe werkt Crispr?

Het opent een heel nieuwe wereld. Zeldzame, ongeneesbare ziektes zullen plots niet meer zo ongeneesbaar blijken. En levenslang pillen slikken zou vervangen kunnen worden door een eenmalig ingrijpen in het DNA.

Janssen Pharmaceutica onderzoekt of het de techniek kan gebruiken om de leverziekte hepatitis B aan te pakken. Andere bedrijven willen bloedcellen aanpassen zodat het HIV-virus er zich niet meer kan in nestelen. En nog op het schap: immuuncellen kunnen we straks nog beter afstellen om kankertumoren aan te vallen. De eerste patiëntenproeven starten binnenkort, in China en de Verenigde Staten.

En intussen worden honderden miljoenen dollars gemobiliseerd voor start-ups die in Crispr/Cas9 toekomst zien. Het is een strijd waarin - opnieuw - ook Google en Bill Gates zich hebben gemengd. ‘We staan nog maar aan het begin van de technologie’, zegt Eyckerman. Waarmee hij in één zin zijn hoop op verdere doorbraken deelt, maar ook zijn bezorgdheid.

* * *

Want eigenlijk kunnen we nu al ‘de perfecte mens’ maken. Een supersoldaat voor Noord-Korea. Een topatleet die genetische doping kreeg. Ook het eeuwige leven komt dichterbij. Twee derde van de mensen sterft door ouderdom; zullen we dat kunnen aanpakken en voortaan allemaal minstens 100 jaar worden?

De wetenschap begeeft zich met de techniek op een hellend vlak. Het doembeeld werd vorig jaar aangewakkerd door Chinese onderzoekers die het DNA van embryo’s hadden gewijzigd, hoewel daar in de rest van de wereld een moratorium op ligt. ‘Het heeft de medische wereld op zijn kop gezet’, zegt Nico Callewaert van het Gentse Centrum voor Medische Biotechnologie.

Belgische onderzoekers in de frontlinie

Ondanks alle vooruitgang, blijven er onopgeloste mysteries. ‘We weten dat er 20.000 genen zijn. We weten wat ze doen, maar hoe ze precies te werk gaan, is nog niet altijd duidelijk. En vergeet niet dat we tot vandaag nog maar 2 procent van ons DNA hebben bestudeerd’, zegt Geert Mortier, hoofd van het Centrum voor Medische Genetica in Antwerpen.

Soms ligt één gen aan de basis van een ziekte. Maar dat is de uitzondering. Voor diabetes, obesitas en ook alzheimer is het een kluwen. Mortier: ‘Er is nog veel werk om het complexe samenspel tussen de genen en hun omgeving te doorgronden.’

Eric LegiusBelgische onderzoekers staan in de frontlinie. Ze pluizen de genen van hun patiënten uit in de hoop oplossingen te vinden voor nooit eerder ontrafelde ziektes. Eric Legius, onderzoeker aan het Departement Menselijke Erfelijkheid van de KU Leuven, heeft een syndroom dat naar hem is genoemd omdat hij het ontdekte. Het gaat om een erfelijke ziekte die makkelijk te verwarren is met neurofibromatose - een moeilijke naam voor een moeilijke ziekte - maar de Elephant Man geeft een idee. Legius stootte op een ziekte die heel sterk lijkt op neurofibromatose, maar toch een betere prognose heeft, waardoor het belangrijk is ze van elkaar te onderscheiden.

Legius is een wereldexpert in neurofibromatose. Hij holt van het ene congres naar het andere om zijn inzichten te delen met collega-artsen en wetenschappers. Deze zomer werkte hij nog mee aan een reportage van de Britse openbare omroep BBC over de tweeling Adam en Neil Pearson. Beiden zijn geboren met neurofibromatose, maar bij de ene manifesteert de ziekte zich in een mentale achterstand en bij de andere in tumoren op het gelaat.

Adam heeft van de ziekte zelfs een soort handelsmerk gemaakt. Hij schuwt de media niet en neemt deel aan reality-shows als ‘The Ugly Face of Prejudice’. Hij duikt zelfs op naast Scarlett Johansson in de film ‘Under the Skin’, als de lelijkaard die toch wat aandacht en liefde krijgt.

Adam Pearson over zijn documentaire

In verkeerde handen

Maar wat als ons DNA, het boek van ons leven, in de verkeerde handen valt? Misschien krijgt uw werkgever binnenkort wel inzicht in uw genetisch paspoort. Of uw verzekeringsmaatschappij. Wat als die iemand uitsluiten omdat hij een verkeerde genmutatie in zich draagt en misschien ziek kan worden? En wat als de informatie achteraf niet betrouwbaar blijkt?

Ethische commissies breken daar in overleg met de overheid het hoofd over. Moeten er meer regeltjes komen om de pricacy van de burgers te beschermen? Pasklare antwoorden zijn er niet. Maar volgens Philippe De Backer, staatssecretaris voor Privacy, moeten er wel limieten worden opgelegd aan labo's om de genetische gegevens - ‘zowat de intiemste gegevens die iemand kan geven’ - beter te beschermen. ‘De overheid moet een duidelijk en strak kader creëren met wat kan en niet kan. Maar het is meer een ethische discussie dan een technische.’

‘Genetica is niet zwart of wit’, zegt Pascal Borry van het Interfacultair Centrum voor Biomedische Ethiek en Recht van de KU Leuven. ‘Er zal altijd een grijze zone blijven. We kunnen nooit alles te weten komen over onze genen. Er zullen ook nog altijd ziektes zijn die we nooit kunnen doorgronden. Genetica helpt wel, maar we moeten nog steeds leven met wat onzekerheid.’