De vakliteratuur stond er een paar maanden terug vol mee: “10 years in a postgenome world” kirden sommige vakbladen zoals Nature en Science. Immers, 10 jaar geleden kondigden zowel de publieke als de commerciële teams die bezig waren het humane genoom te ‘sequencen’ aan dat het werk bijna ‘klaar’ was. (Nou was dat nogal overdreven: in 2004 is de volledige (99%) sequentie pas gepubliceerd in Nature.)

Maar goed, het was toch een prestatie. Niet alleen omdat voor het eerst wetenschappers over de hele wereld samenwerkten als één groot team (in plaats van alle data voor zichzelf te houden), maar ook omdat toen het project begon in 1991 het bijna niet te doen leek om alle 3 miljard baseparen te ‘lezen’. Tegenwoordig kost het sequencen van 1 persoon een paar duizend dollar, en de verwachting is dat die prijs binnen een paar jaar onder de $1000 zal zakken.

Maar wat heeft dat nou eigenlijk helemaal opgeleverd? De crux is: sequencen is niet hetzelfde als ontcijferen. Alleen maar de basenvolgorde weten van ons DNA (of de verschillen tussen mensen) levert weinig op zonder te weten wat dat DNA doet. Je moet bijvoorbeeld weten wat voor eiwit van dat DNA wordt gemaakt, en wat de rol van dat eiwit in ons lichaam is. En dan pas kan je beginnen aan het ontwerpen van medicijnen. Vergelijk het met de hiërogliefen: die konden we wel zien (sequencen) maar niet begrijpen (ontcijferen) zonder de Steen van Rosetta.

Je kan de uitkomsten van het ‘Human Genome Project’ eigenlijk uiteensplitsen in wat we geleerd hebben, en wat we eraan hebben in medisch opzicht. Er is namelijk een enorme discrepantie tussen die twee.

We hebben veel fundamentele kennis opgedaan over het DNA. Bijvoorbeeld weten we nu dat het DNA van twee niet-verwante mensen slechts 1-3% verschilt; dat het humane genoom ongeveer 30,000 genen bevat die coderen voor eiwitten (slechts 1% van al ons DNA!); en dat het overgrote deel van het DNA codeert voor niks (‘Junk-DNA’) of alleen voor RNA dat vervolgens niet wordt afgelezen (waarschijnlijk speelt dat een rol in de expressie van andere genen). Een ander leuk feitje is dat honderden genen rechtstreeks van bacteriën komen (via ‘horizontal transfer’) en dat tientallen genen afkomstig zijn van virussen (die genen zijn meestal niet meer actief, maar zijn ooit tijdens de evolutie in ons DNA terecht gekomen. Wij zijn dus afstammelingen van mensen/dieren die zo’n virale aanval overleefd hebben!) (Daar gaat mijn virologen-hart sneller van kloppen.)

Goed, dat is allemaal leuk en aardig, maar wat hebben we daaraan in de praktijk? In een interview met Nature (April 2010) werd aan Collins en Venter (de leiders van de publieke en private sequencing initiatieven) gevraagd wat het profijt was voor de geneeskunde. Beiden zeiden: ‘not much’. Echter, het zit er wel aan te komen. Door de verbeterde techniek en een database om je resultaten mee te vergelijken, is door het ‘Human Genome Project’ nieuw onderzoek mogelijk gemaakt.

Er wordt bijvoorbeeld heel veel onderzoek gedaan naar ‘complexe ziektes’: ziektes die door zowel het milieu (roken, drinken, voeding) als door meerdere genen veroorzaakt worden (zoals diabetes, hartziekten, schizofrenie, etc). Door hele grote groepen mensen met elkaar te vergelijken, hebben wetenschappers stukjes DNA gevonden die geassocieerd zijn met die ziektes. Let wel: die stukjes DNA zijn niet per se genen! Dat kunnen ook stukjes DNA zijn die een rol spelen in de regulatie van andere genen. Die stukjes DNA kunnen bijvoorbeeld gebruikt worden om te identificeren wie het meeste risico loopt op een ziekte, en dus actief behandeld moet worden. (Een voorbeeld van zo’n studie is  gepubliceerd in Nature (2007)).

Een andere toepassing is kankeronderzoek. Van enkele patiënten zijn alle mutaties (soms wel meer dan 50) in beeld gebracht. Als je dit nu voor honderden kankerpatiënten zou doen, en zou bijhouden wie goed reageert op welke therapie, dan heb je een waardevolle database voor nieuwe kankerpatiënten. (Dus als je mutatie X hebt, dan krijg je medicijn Y, maar bij mutatie A krijg je medicijn B.)

Tot slot, een belangrijke studie is onlangs verschenen in het toonaangevende tijdschrift ‘the Lancet’. Een groep wetenschappers/artsen heeft bij wijze van ‘proof of principle’ het DNA van 1 willekeurig persoon gesequenced en geanalyseerd om te kijken of dit überhaupt medisch zin had. In dit bewuste voorbeeld vonden ze een verhoogde kans op ‘sudden cardiac death’, en een resistentie tegen een medicijn dat veel wordt gebruikt in therapie na een hartinfarct (clopidogrel). Maar ze vonden ook dat deze persoon genen had die geassocieerd zijn met succesvolle cholesterolverlagende therapie (wat de kans op een infarct weer verlaagd!). Dat is belangrijke informatie, vooral voor preventie. (Overigens merkte de editor van de Lancet zuurtjes op dat Groot-Brittannië helemaal geen geld heeft om iedereen te sequencen en vervolgens te behandelen.)

Het is dus niet zo we dankzij het ‘Human Genome Project’ ineens langer leven en talloze nieuwe medicijnen hebben. Iedereen die dat verwacht had was nogal naïef. Het echte werk is eigenlijk pas begonnen nadat de sequentie bekend was: de interpretatie van 3 miljard baseparen. Maar het is wel aannemelijk dat in de nabije toekomst iedereen gesequenced gaat worden, om zo beter ziektes te kunnen voorkomen en genezen. Of dat ethisch wenselijk is (sommige mensen willen namelijk helemaal niet weten dat ze meer kans op kanker hebben), is een discussie die nog maar mondjesmaat gevoerd is.