Deze week is het twintig jaar geleden dat een internationale groep wetenschappers aankondigde dat zij de eerste genetische blauwdruk van een menselijk wezen had samengesteld. Na 10 jaar inspanning onthulde het team – bestaande uit duizenden wetenschappers die aan beide zijden van de Atlantische Oceaan werkten – dat het alle 3 miljard DNA-eenheden die samen het menselijk genoom vormen, had bepaald.
Het resultaat was “de meest wonderbaarlijke kaart die ooit door de mensheid is gemaakt”, vertelde de Amerikaanse president Bill Clinton tijdens een speciale ceremonie in het Witte Huis ter gelegenheid van de gebeurtenis. Tijdens een parallel evenement, dat werd georganiseerd door Tony Blair in Downing Street, was er ook veel lof voor de inspanning.
Het 2,7 miljard dollar (2,2 miljard pond) kostende Human Genome Project blijft een van de grootste prestaties van de wetenschap op het gebied van onderzoek. Het werd destijds beschreven als het antwoord van de biologie op het Apollo-ruimtevaartprogramma. Het nam onderzoekers mee op een heel andere reis – niet naar buiten, maar naar binnen: een missie om de moleculaire essentie van de mensheid te ontrafelen.
Gewapend met de resulterende “wonderbaarlijke kaart” zouden wetenschappers, zo werd aangenomen, spoedig de genen voor lengte, oogkleur, intelligentie en ontelbare andere menselijke eigenschappen isoleren. Dit eenvoudige doel werd echter in de war gestuurd door het feit dat een groot aantal individuele menselijke eigenschappen wordt bepaald door tientallen, zo niet honderden genen. Wij zijn te complex voor reductionisme.
De biologische revolutie die op 25 juni 2000 werd ontketend, heeft niettemin opmerkelijke resultaten opgeleverd. Het ontwerpgenoom dat die dag werd gepubliceerd, werd later gevolgd door steeds nauwkeurigere “kaarten” van ons DNA, totdat het project in 2003 officieel werd afgesloten met de publicatie van een definitief, volledig menselijk genoom. Sindsdien zijn in het kielzog van het project opgezette gensequentiestudies betrokken geweest bij een groeiend aantal opmerkelijke ontdekkingen.
Zo hebben DNA-studies bijvoorbeeld aangetoond dat onze soort ooit paarde met Neanderthalers, terwijl andere projecten gemuteerde genen hebben aangewezen die kankers en melanomen veroorzaken. Weer andere hebben geholpen bij de ontwikkeling van nieuwe geneesmiddelen voor aandoeningen variërend van taaislijmziekte tot astma.
Deze successen zijn behaald omdat gensequencing in de loop van de decennia een sterk geautomatiseerd en ongelooflijk goedkoop proces is geworden. “Het heeft een decennium van intensieve inspanningen gekost om die eerste ruwe schets van een menselijk genoom te maken”, aldus Cordelia Langford van het Wellcome Sanger Institute in de buurt van Cambridge, waar Britse wetenschappers een hoofdrol hebben gespeeld in de betrokkenheid van Groot-Brittannië bij het Human Genome Project. “Vandaag de dag sequencen we ongeveer 3000 volledige genomen per week. Het is een eenvoudig, ongecompliceerd proces geworden.”
Niet al deze genomen behoren toe aan mensen. Sommige behoren toe aan andere dieren en andere aan onze dodelijke vijanden – zoals de organismen die verantwoordelijk zijn voor malaria en cholera, een lijst van vijanden die nu is uitgebreid met Sars-Cov-2, het virus dat Covid-19 veroorzaakt. Het sequencen van zijn minuscule genoom verschaft artsen en overheidsinstanties nu kritisch belangrijke informatie over de ziekte.
“We zijn bezig met het sequencen van monsters van Sars-Cov-2 uit verschillende bronnen om te zien of het virus aanzienlijk muteert,” zei Dominic Kwiatkowski, directeur van het Centre for Genomics and Global Health aan de universiteit van Oxford. “De jury is daar nog niet uit. Maar we gebruiken ook sequencing-technologie om minuscule variaties in monsters van verschillende plaatsen aan het licht te brengen, en dat zou ons moeten helpen de locaties van nieuwe uitbraken te bepalen.”
Een heel ander gebruik van sequencing-technologie wordt nagestreefd door Sarah Teichmann, leider van het Human Cell Atlas-project. “Apparaten zijn nu zo gevoelig dat we DNA van een enkele cel kunnen analyseren en tegelijkertijd onze bevindingen kunnen vergelijken met DNA van miljoenen andere vergelijkbare cellen,” zei ze.
Die gegevens vertellen onderzoekers wat de cellen in ons lichaam doen met een zeer hoge resolutie en op een specifiek tijdstip, informatie die heeft geleid tot de ontdekking van veel nieuwe soorten cellen, veel in het immuunsysteem en andere in de verschillende weefsels van het lichaam.
“Dit werk heeft een grote revolutie teweeggebracht in het begrip van de cellen van ons lichaam en hun organisatie in weefsel en organen,” zei Teichmann, die ook aan het Wellcome Sanger Institute is verbonden. “Door gezond weefsel op deze manier te vergelijken met ziek weefsel, krijgen we ongelooflijk veel nieuwe inzichten in de mechanismen van die ziekten. Dit is een zeer krachtige techniek.”
Dergelijke inzichten hebben onder meer geleid tot de identificatie van cellen die betrokken zijn bij de ontwikkeling van cystische fibrose, astma en bepaalde menselijke tumoren. De ontdekkingen hebben het vooruitzicht geopend van de ontwikkeling van therapieën voor deze aandoeningen.
Het Menselijk Genoomproject heeft duidelijk een grote invloed op geneeskunde en onderzoek, maar de vooruitgang was niet zonder controverse in de loop van het werk, dat in 1990 begon. “We waren in een race. Zo simpel was het,” zei Langford, die nu directeur is van de wetenschappelijke afdeling van het Sanger-project, maar die in de begindagen van het project als onderzoeksassistent werkte. “We wilden voorkomen dat mensen octrooien zouden nemen op menselijk DNA dat elders werd gesequenced.”
In die tijd werd een rivaliserende organisatie voor het Human Genome Project – bekend onder de naam Celera – opgericht met de buitenbeentje-onderzoeker Craig Venter aan het hoofd. “Zij wilden patenten op het DNA dat ze aan het ontdekken waren. Wij wilden er zeker van zijn dat iedereen de gegevens kon gebruiken en we brachten elke sequentie die we vonden in het publieke domein om elke poging om het genoom te privatiseren tegen te houden. En uiteindelijk zijn we daarin geslaagd.”
{{topLeft}}
{{bottomLeft}}
{{topRight}}
{{bottomRight}}
{{/goalExceededMarkerPercentage}}
{{/ticker}}
{{heading}}
{{#paragraphs}}
{{.}}
{{/paragrafen}{highlightedText}}
- Delen op Facebook
- Delen op Twitter
- Delen via E-mail
- Delen op LinkedIn
- Delen op Pinterest
- Delen op WhatsApp
- Delen op Messenger