Je merkt het niet, maar het is er wel. De ontrafeling van het menselijk genoom levert heel andere dingen op dan waar men op had gerekend.

Even was het genoom groot nieuws. Eindelijk zouden we precies weten hoe de mens in elkaar zit en zouden we elke erfelijke ziekte bij de bron kunnen aanpakken. Althans, dat wilden veel mensen graag geloven. Maar inmiddels zijn we weer wat maanden verder. En de wonderbaarlijke genezingen blijven uit.

Reden voor een forse kater? “Het heeft nog niet gebracht wat men gehoopt had”, geeft Yuri van der Burgt toe. “Veel mensen hadden gehoopt dat je gericht ziektes zou kunnen gaan behandelen. Dat is uitgelopen op een teleurstelling. Erfelijke ziektes genezen lukt nu nog niet. Later? Nooit? Niemand weet het.”

Duchenne.

Volgens Van der Burgt, die overigens nadrukkelijk op persoonlijke titel spreekt, blijft er voor het genoom intussen ruim voldoende positieve impact over. “Bij mijn werkgever Crucell, een biotechnologisch bedrijf dat is gespecialiseerd in de ontwikkeling van (humane) biofarmaceuticals, maken we veelvuldig gebruik van de technieken uit de genomics-hoek. Voor de diagnostica is de opheldering van het genoom heel belangrijk geweest, bijvoorbeeld bij de vaststelling van erfelijke afwijkingen. Daarnaast is de hele -omicswereld er uit gegroeid. Proteomics, metabolomics. Het oplossen van de ene vraag in de wetenschap brengt veel nieuwe vragen met zich mee. De wereld na het genoom, die van het proteoom, is nog veel complexer. We hebben ons veel werk op de hals gehaald.”

Daarbij kunnen ‘ze’ gelukkig rekenen op een groeiend legioen hulptroepen. En dat blijkt ook weer een gevolg te zijn van de onthulling van het genoom. Het simpele feit dat iedereen het tegenwoordig van internet kan plukken heeft heel wat teweeggebracht, stelt de Leidse hoogleraar Gert-Jan van Ommen, vice-voorzitter van de Human Genome Organisation (HUGO). “Er is een democratiseringsslag door de wereld gegaan. Je zou het de bevrijding van de onderzoekslabs kunnen noemen. Een klein lab in Singapore kan ineens aan de slag met het gen van Duchenne. Het leidt tot een hoop ontdekkingen op allerlei gebied.”

Sequencen

Daarnaast heeft de genoomkwestie geleid tot een enorme technologische sprong voorwaarts. Om de volgorde van DNA-basenparen en eiwitketens te bepalen kun je tegenwoordig beschikken over analyseapparaten waar je een paar jaar geleden als wetenschapper niet eens van durfde dromen. “Kijk maar naar het tempo waarmee nadien het SARS-virus is opgehelderd”, stelt Van Ommen. “Dat komt door een grote hoeveelheid sequentieanalyses. En door de opgebouwde kennis over de manier, waarop je in korte tijd enorme hoeveelheden DNA-fragmenten kunt kraken. Daar zit vooral de bioinformatica achter. Op een gegeven moment heb je een grote hoeveelheid stukjes DNA. Die moet je weer in de goede volgorde zetten. Sommige stukken blijken dan ineens veel moeilijker te sequencen dan de rest. Op een gegeven moment had je daar verschillende teams voor: de ene deed de ruwe volgordebepaling, en aparte teams maakten het af door de laatste moeilijke ‘gaten’ te dichten. Tegenwoordig heb je daar software voor.”

Als voorbeeld van waar dit alles toe kan leiden, noemt Van Ommen de recente ontdekkingen op het gebied van RNA-i, ‘small interfering RNA’. Het mechanisme is voor het eerst ontdekt bij het wormpje C. elegans. Met een fragment van negentien nucleotiden, die je complementair maakt aan een bepaald stuk messenger-RNA, blijk je in een celkweek afzonderlijke genen te kunnen blokkeren. “Daar kun je hele bibliotheken van aanleggen, en precies kijken wat er gebeurt als je één gen uitschakelt. Het feit dat alle basenvolgorden op internet staan heeft er toe geleid dat mensen meteen grootschalige RNAi-libraries zijn gaan aanleggen om daarmee het effect van uitschakeling van hele batterijen genen te kunnen meten.”

Het enige nadeeltje is dat het steeds moeilijker wordt om er op niveau over te publiceren. “De stroom publicaties is zonder meer een zondvloed. Zelf krijg ik als editor tweemaal zo veel manuscripten binnen als een paar jaar geleden.”

Systems biology

Volgens Jan van der Greef, eveneens hoogleraar in Leiden, heeft het genoom tevens geleid tot een zekere mate van bezinning. “De mensen waren teleurgesteld dat er slechts dertigduizend genen bleken te zijn. Het heeft iedereen er van overtuigd dat we nog maar heel weinig weten van hoe de biologie van de mens in elkaar zit. Er is nog veel onderzoek nodig op het eiwitniveau, het metabolismeniveau.”

Van der Greef ziet een grote toekomst voor de ‘systems biology’-benadering. “Dit jaar is het een trend aan het worden. Maar we zijn al in 1999 begonnen door meer holistisch te gaan kijken naar de biologie. Door alle niveaus samen te nemen en de kennis van die niveaus te integreren, krijg je systeemkennis die je niet kunt voorspellen op één niveau. Deze benadering leidt tot een explosie van onderzoek. Er ligt een grote druk op de biostatistiek en de bio-informatica om de benodigde systeemgegevens er uit te krijgen.”

Zijn eigen naam is er op meer dan één manier aan verbonden. Binnen onderzoeksinstelling TNO is hij wetenschappelijk directeur van een Systems Biology-programma waar zes van de TNO-instituten bij zijn betrokken. In Leiden is hij nauw betrokken bij de opzet van een Centre for Medical Systems Biology waar onder meer ook de VU en de Erasmus Universiteit aan meedoen. Het centrum wordt ook wel aangeduid als het Genomics Zwaartepunt; collega Van Ommen geeft er leiding aan. En sinds eind 2000 geldt Van der Greef als een van de ‘scientific founders’ van het Amerikaanse bedrijf Beyond Genomics, dat als eerste ter wereld de ‘systems biology’-ideeën in praktijk brengt bij de analyse van klinische monsters.

Functional food

Op korte termijn ziet Van der Greef er nog geen nieuwe geneesmiddelen uit komen. “De ontwikkeling daarvan duurt tien, vijftien jaar, vanwege de uitgebreide testprocedures. Het zou niet eens kunnen dat er nu al wat op de markt zou zijn. Maar de ontwikkeling is soms al behoorlijk ver. Op biomedisch-farmaceutisch gebied is heel wat nieuwe technologie ontwikkeld. Het levert veel theorieën op over hoe ziekten zouden kunnen ontstaan. Sommige nieuwe manieren om naar ziektebeelden te kijken, zijn inmiddels al behoorlijk bewezen. In het begin had men sterk de neiging om te kijken naar defecten in één enkel gen. Nu is het de trend om genezing voor elkaar te krijgen door combinaties van medicijnen te gebruiken.”

Binnen een ander vakgebied kan men de verworven kennis misschien veel sneller toepassen. “Bij TNO doen we veel onderzoek in farma én in voeding. Mede dankzij het genoom weten die twee vakgebieden elkaar steeds beter te vinden. We hebben het gevoel dat we dankzij die combinatie een kennispositie hebben opgebouwd. ‘Functional foods’ worden nu ontwikkeld met tools uit de medische hoek.”

Stekker

Samenvattend kunnen we dus stellen dat de publicatie van het menselijk genoom heeft geleid tot extra werk voor onderzoekers, democratisering van kleinere laboratoria, grote sprongen voorwaarts in de analysetechniek, een aanzienlijke verruiming van de diagnostische mogelijkheden, een meer realistische manier om tegen de werking van het menselijk lichaam aan te kijken, en binnenkort wellicht een reeks nieuwe sportdrankjes. De wereld is er duidelijk beter van geworden.

Maar de individuele patiënten zullen iets langer geduld moeten hebben. Van Ommen vreest zelfs dat het heel lang gaat duren. Om de medische mogelijkheden van genomics volledig uit te buiten zou je bijvoorbeeld mensen moeten gaan screenen op het bezit van bepaalde genen. En daar durft de gemiddelde politicus niet eens een discussie over aan. “Er heerst een sterke voorkeur voor ethische programma’s van het soort ‘laten we er nog eens een rondje omheen lopen.’ De ontwikkelingen op het gebied van genomics gaan verder, maar maatschappelijk ontstaat een kloof omdat niemand er op af durft te stappen. We komen aan met de stekker en niemand denkt na over het stopcontact. Ze praten er veel over maar ze weten niet of ze draden moeten trekken. De politiek moet meer vertrouwen in professionals krijgen. We zijn niet allemaal cowboys.”