Wie krijgt de afstandsbediening van ons DNA?

Op een herfstachtige donderdagavond spraken drie wetenschappers in de Openbare Bibliotheek Amsterdam over de stand van het onderzoek naar het epigenoom en de opkomende technologie om het epigenoom te bewerken. De kansen voor de gezondheidszorg, evenals de maatschappelijke en ethische vraagstukken, werden hierbij eveneens belicht.

Rond zeven uur vulde de zaal zich met bezoekers van uiteenlopende leeftijden. Gespreksleider Esther Molenwijk gaf het startschot met het bevragen van het publiek over hun voorkennis en verwachtingen. Dit gaf het beeld van een geïnformeerd publiek, enthousiast over medische technologieën, maar ook met kritische vragen.

De fascinerende wereld van het epigenoom

In de eerste lezing wist Pernette Verschure, hoogleraar aan de Medische Faculteit en Bèta Faculteit van de UvA, het publiek op heldere en toegankelijke wijze mee te nemen in de wereld van het epigenoom, wat het is en wat het doet en wat nog onontgonnen terrein is.

Het begrip epigenoom verwijst naar een laag informatie op of rondom (epi) ons DNA (genoom) die de genexpressie van een cel reguleert. Het epigenoom bepaalt welke genen in welke cellen, wanneer en in welke mate tot expressie komen. Het epigenoom wordt daarom ook wel het besturingssysteem van ons DNA genoemd. Dit besturingssysteem zorgt er bijvoorbeeld voor dat cellen zich specialiseren in verschillende celtypen van ons lichaam, zoals spiercellen en levercellen.

Het epigenoom wordt beïnvloed door omgevingsfactoren en leefstijl, zoals stress, trauma, emoties, voeding en chemische stoffen. Dit is een belangrijke reden waarom eeneiige tweelingen gemakkelijker uit elkaar te houden zijn dan als ze ouder worden. Hun DNA blijft vrijwel identiek, maar het epigenoom gaat afwijken.

Sommige factoren, zoals roken en alcohol, hebben via het epigenoom een negatieve invloed op ons leven. Ze vergroten het risico op ziekten en/of verlagen onze levensverwachting. Andere factoren, zoals intensief sporten, hebben juist een positieve invloed op het epigenoom. Sporten zorgt er bijvoorbeeld voor dat je langzamer veroudert.

Verschure liet zien dat epigenetisch onderzoek allang niet meer alleen iets is van het laboratorium. Forensisch onderzoekers bepalen bijvoorbeeld aan de hand van epigenetische markers in weefsels de chronologische leeftijd van individuen. Ook bestaan er inmiddels zogeheten epigenetische medicijnen die ontregelde epigenetische patronen proberen te herstellen. Zo'n verkeerd epigenetische patroon speelt vaak een rol bij ziekten zoals kanker, neurologische aandoeningen of veroudering. Het nadeel van deze medicijnen is dat ze niet gericht het ontregelde gen in kwestie beïnvloeden, maar aangrijpen op alle genen in het lichaam. Hierdoor kunnen er veel bijwerkingen optreden.

De snelle ontwikkeling van epigenetisch bewerken

Marianne Rots, hoogleraar Moleculaire epigenetica aan de Rijksuniversiteit Groningen en het UMCG, vertelde over een veelbelovende nieuwe technologie die de nadelen van bestaande epigenetische medicijnen omzeilt: epigenetisch bewerken. Met deze technologie kan de activiteit van genen heel precies worden aangepast. Het DNA wordt hierbij niet veranderd. Dat is volgens Rots tevens een belangrijk voordeel ten opzichte van gentherapie. Als pionier op dit onderzoeksgebied, vertelde ze dat ze twaalf jaar geleden nooit had kunnen vermoeden dat het veld zich zo snel zou ontwikkelen. Sinds de komst van crispr-Cas is het veld in een stroomversnelling gekomen.

Crispr-Cas is een relatief nieuwe technologie om DNA mee aan te passen. Het crispr-Cas-systeem is een techniek die bestaat uit een schaartje (een knippend Cas-enzym) en een gids-stukje dat een specifieke DNA-code opzoekt en herkent (het crispr-deel). Epigenetica-onderzoekers hebben het Cas-schaartje aangepast. Daardoor is het geen knipper van DNA meer, maar een schrijver of wisser van epigenetisch materiaal. Met de aangepaste crispr-Cas kunnen epigenetici gericht de activiteit van een of meerdere genen beïnvloeden.

Rots vertelde enthousiast over de snelle ontwikkelingen die tot een grote diversiteit aan nieuwe behandelmogelijkheden in de medische sector kunnen leiden. Ze sprak bijvoorbeeld over Alzheimer-onderzoek bij muizen. Wetenschappers kunnen het geheugen verbeteren van (oudere) Alzheimer-muizen door een enkel gen weer aan te zetten.

Toch vroeg Rots zich ook hardop af of de ontwikkelingen niet te snel gaan. Bedrijven zijn al bezig met klinische studies terwijl academici nog zoeken naar factoren die bepalen waarom sommige genen wél de aangebrachte verandering in het epigenoom langdurig onthouden en andere niet.

Mogelijke impact op de samenleving

Tot slot nam Michelle Habets, senior onderzoeker bij het Rathenau Instituut, het publiek mee in een bredere reflectie: wat betekenen dit soort technologische ontwikkelingen eigenlijk voor de samenleving? Epigenetisch bewerken kan veel goeds doen voor patiënten, maar roept ook belangrijke vragen op over de gevolgen voor de gezondheidszorg en de maatschappij als geheel. Nieuwe technologieën brengen immers niet alleen voordelen met zich mee, maar kunnen ook onverwachte en soms ongewenste effecten hebben. Denk maar aan de komst van de smartphone.  Daarom benadrukte Habets om al in een vroeg stadium na te denken over de maatschappelijke impact van wetenschap en technologie.

Naast een aantal voorbeelden van mogelijke risico's van het gebruik van epigenetisch bewerken voor patiënten, stelde Habets de vraag of deze technologie tot meer ongelijkheid kan leiden vanwege hoge behandelkosten. Een andere vraag is of een focus op epigenetisch bewerken de aandacht af kan leiden van structurele, maatschappelijke oorzaken van gezondheidsproblemen. Als voorbeeld sprak Habets over een bedrijf dat onderzoekt of epigenetisch bewerken kan worden ingezet als therapie tegen obesitas. Het gevaar bestaat dat complexe kwesties zoals obesitas gereduceerd worden tot individuele problemen, terwijl onderzoek laat zien dat de toename van obesitas samenhangt met onder meer de opkomst van ultrabewerkte voeding, minder beweging en factoren zoals armoede en volkshuisvesting. Habets vroeg zich af of we de onderliggende problemen niet moeten aanpakken.

Het publiek over medische toepasbaarheid, grenzen en consequenties

Na een panelgesprek, was het de beurt aan het publiek om vragen te stellen. Het publiek toonde vooral interesse in drie thema's:

• De medische toepasbaarheid: 'Als het bij de arts komt, hoelang duurt het voordat artsen dit kunnen toepassen in hun praktijk?'
• De wetenschappelijke werking en grenzen van de technologie: 'Willen we dit voor cosmetica?'
• De ethische en maatschappelijke consequenties, en de mogelijke gevolgen voor ons mensbeeld en levensduur: 'Worden we straks 200 jaar oud?'

Gerelateerd: