Wetenschap

Erfelijk belast, en nu?

Genen kun je trainen

Onze genen staan vast, je kunt er niets aan veranderen. Of toch wel? Volgens Marianne Rots, hoofd van de onderzoeksgroep epigenetische editing aan het UMCG, kun je de werking van je genen beïnvloeden door je leefstijl. Wat je eet, of je sport, rookt, drinkt: het heeft allemaal effect op wat er in je lichaam gebeurt.
Door Leoni von Ristok / Illustratie door Kalle Wolters

 

Onze genetische code staat vast. Maar wat dat betekent voor ons lichaam, kunnen we beïnvloeden met ons gedrag, stelt Marianne Rots, hoofd van UMCG-onderzoeksgroep epigenetische editing.

Epigenetica is het besturingssysteem van de genen. Een heel apparaat aan schakelaars die genen aan of uit kunnen zetten, versterken of verzwakken.

Gezond eten, sporten en ontspannen, het heeft allemaal invloed op de werking van onze genen.

Met epigenetische editing kunnen geselecteerde genen worden gemanipuleerd. In de toekomst kunnen zo mogelijk ziektes worden genezen.

Een van de grootste uitdagingen is dat dit editen van genen uiterst nauwkeurig moet gebeuren, omdat er anders vervelende bijwerkingen kunnen optreden.

Leestijd: 7 minuten (1260 woorden)

We gaan er over het algemeen van uit dat er een verschil is tussen aangeboren en aangeleerde eigenschappen. Volgens de algemeen geaccepteerde lezing staan aangeboren eigenschappen, onze genen, vast. Aangeleerde eigenschappen daarentegen, zoals ons gedrag, worden gevormd door onze omgeving.

Maar we kunnen de werking van onze genen wel degelijk beïnvloeden met ons gedrag. ‘Mensen denken heel vaak dat als je iets “genetisch” hebt meegekregen van je ouders, je daar niets aan kunt doen’, zegt Rots. ‘Je hebt bijvoorbeeld een verhoogd risico op het ontwikkelen van bepaalde ziektes. En dat is dan een gegeven.’

De wetenschap wil kunnen voorspellen welke genen bijdragen aan welke ziektes. En daar wordt hard aan gewerkt. ‘Maar ondanks dat in 2000 het hele humane genoom in kaart is gebracht, zijn we daar helemaal niet zo ver mee als we hadden verwacht’, vervolgt zij. ‘De wetenschap heeft maar weinig genetische varianten gevonden die betrokken zijn bij verhoogde kansen op bepaalde ziekten. Als je alleen naar de genen kijkt, kun je dus maar een beperkt gedeelte van de erfelijke vatbaarheid voor ziekten verklaren. Dus daar moet meer zijn. En dat “meer”, dat is mijn leerstoel. Dat is de epigenetica.’

Zelfbewuste genen

Epigenetica kun je je voorstellen als het besturingssysteem van je genen. Een apparaat aan schakelaars die onze genen aan- en uitzetten, sterker maken of verzwakken. ‘Een brug tussen nature en nurture, tussen het aangeboren en het aangeleerde’, vertelt Rots enthousiast. Door die schakelaars staan in de vele verschillende cellen in je lichaam verschillende genen aan of uit. En bovendien kun je die epigenetische ‘draaiknoppen’ beïnvloeden. Zowel positief als negatief.

Hardlopen bijvoorbeeld verandert de werking van honderden genen. Regelmatig hardlopen kan dan ook blijvende positieve effecten op je lichaam hebben, aldus Rots. ‘Afhankelijk van hoe jij je gedraagt, dus wat je eet, hoeveel je beweegt, hoe goed je je kunt ontspannen, beïnvloed je die epigenetische schakelaars, de werking van je genen. Genen kun je dus trainen.’

Genen produceren eiwitten, die bepaalde functies hebben in het lichaam. ‘Als je van een bepaald eiwit heel weinig aanmaakt, wat de kans op het ontwikkelen van ziektes vergroot, zou je jezelf mogelijk kunnen trainen om daar meer van te maken’, aldus Rots. ‘We weten alleen nog niet precies hoe, maar we weten wel dat het kan.’

Er heerst nog een soort kip-en-ei-discussie tussen verschillende wetenschappelijke disciplines. Worden de genen beïnvloed door de epigenetische schakelaars, of worden de schakelaars bepaald door de genen? Volgens Rots is het niet het een of het ander, maar allebei: het ligt er maar net aan, naar welk stadium in de ontwikkeling je kijkt. ‘Tijdens de ontwikkeling ontwikkelt zich ook de epigenetica’, zegt ze. ‘Hoe dat precies werkt, is nog onduidelijk. Maar het is wel degelijk bewezen dat de epigenetische schakelaars de genen beïnvloeden.’

Effect van roken

Epigenetische schakelaars kunnen op verschillende manieren de werking van genen veranderen. Grootschalig onderzoek brengt verschillen tussen zieke en niet-zieke mensen in kaart. Zo zijn er genen die ons lichaam tegen kanker beschermen. Roken zorgt er onder meer voor dat deze ‘anti-kankergenen’ minder goed werken, waardoor je een groter risico loopt om kanker te ontwikkelen. ‘In een studie aten rokers multivitaminen of broccoli’, vertelt Rots. ‘Het bleek dat bepaalde diëten ervoor zorgen dat de schakelaars de genen weer aanzetten. Ook stoppen met roken heeft een meetbaar positief effect.’

Een ander voorbeeld van de werking van epigenetica zijn de kinderen van Nederlandse vrouwen, die zwanger raakten tijdens de hongerwinter. ‘Deze kinderen zijn vatbaarder voor verschillende ziektes. Broers en zussen die buiten de hongerwinter verwekt zijn, hebben daar geen last van.’ Hoewel de kinderen van dezelfde ouders geboren zijn met hetzelfde pakket aan genen, gedragen die genen zich anders, omdat de omstandigheden verschillen. En dat inzicht biedt ongekende nieuwe kansen voor de bestrijding van heel veel ziekten, aldus Rots.

Rots en haar onderzoeksgroep werken aan manieren om bewust en doelmatig in te kunnen grijpen op de werking van onze genen. Samen met Machteld Hylkema onderzoekt ze bijvoorbeeld welke genen je moet manipuleren om de longziekte COPD te behandelen. COPD-patiënten produceren te veel slijm, waardoor ze steeds moelijker kunnen ademen. ‘In het lab hebben we een gen dat slijmproductie aanstuurt platgelegd’, vertelt Rots. ‘We weten inmiddels wel hoe we genen in en uit kunnen schakelen. En de eerste stappen zijn gezet om de gen-activiteit ook blijvend te kunnen veranderen.’

Bubble boys

Het manipuleren van die epigenetische schakelaars is echter niet zonder gevaar. Zo is het essentieel om zeer specifiek te werk te gaan. Want als de zogenoemde epigenetische ‘schrijvers’ en ‘wissers’ de verkeerde genen in de verkeerde cellen uitschakelen, kun je ongewenste bijwerkingen krijgen.

Iets dergelijks gebeurde bijvoorbeeld bij de zogenoemde bubble boys. Kinderen met het boy in the bubble-syndroom hebben een defect afweersysteem, waardoor ze in een bubble, in quarantaine, moeten leven. Eind vorige eeuw kreeg een groep van twintig bubble boys een gezonde versie van het defecte gen toegediend. Een van hen overleed, de anderen genazen. Een aantal van hen ontwikkelde leukemie als reactie op de therapie. ‘Mensen kregen daardoor een heel negatief beeld van gentherapie. Maar ik vind dit eigenlijk wel een succes’, zegt Rots. De negentien jongens kunnen immers weer een relatief normaal leven leiden.

Dergelijke bijwerkingen zijn ook vandaag de dag nog niet uitgebannen. Artsen redden levens door bloedkankers met gentherapie te behandelen, maar soms komen daar andere tumoren voor in de plaats. Blijkbaar is het nog steeds lastig om genen heel specifiek te benaderen. De relatief nieuwe techniek die Rots gebruikt – ‘CRISPR/Cas’ – zou het echter wel mogelijk maken om genen specifieker te beïnvloeden.

Rots voert ook gesprekken met de voedselindustrie. Zo zijn er plannen om bijvoorbeeld boter te maken met stoffen die beschermende genen harder laten werken. ‘Maar we zijn nog lang niet zo ver dat we weten wat we daar precies in moeten stoppen om bepaalde ziektes te bestrijden’, zegt Rots. ‘Maar dat onderzoek loopt nu.’

Wel is duidelijk dat de voedingsmiddelen, waarvan wij weten dat ze gezond zijn, meehelpen om onze genen te beschermen. Broccoli, noten, bessen, zaden, spinazie, bieten, peulvruchten en vette vis: allemaal hebben ze positieve effecten op de werking van onze genen.

The sky is the limit

Rots verwacht dat men in de toekomst nog veel profijt zal hebben van ‘epigenetische editing’. Ooit zullen ‘we’, zonder onvoorspelbare bijeffecten, epigenetische schakelaars kunnen inzetten tegen allerlei ziektes, denkt ze. ‘Ik weet zeker dat we dan zo ontzettend veel meer kunnen betekenen voor patiënten’, aldus de onderzoekster. ‘Want dit is echt een benadering waarmee we eindelijk behandelingen kunnen vinden voor de heftigste ziektes. Of misschien zelfs een totale genezing.’

Afgezien van de praktische hobbels, moeten dan wel eerst wat ethische bezwaren uit de weg worden geruimd. ‘Velen vinden dat we niet op de stoel van god moeten gaan zitten, niet met het DNA knoeien’, zegt Rots. Tegenstanders vrezen voor misbruik van epigenetische technieken en de grote schade die dat op kan leveren. ‘Het is een belangrijke discussie’, geeft Rots toe. ‘Maar voor heel veel ernstige afwijkingen vraag ik me af of we niet eigenlijk verplicht zijn, alles op alles te zetten om dat zo snel mogelijk vooruit te helpen. Want als dat ons lukt, zonder ongewenste bijeffecten, en we kunnen ons hele DNA inzetten in de strijd tegen ziekten, dan is de sky the limit.’

English

LAAT EEN REACTIE ACHTER

Vul alstublieft uw commentaar in!
Vul hier uw naam in