Genetica in het nauw

De genetica heeft nog niet geleverd wat ze beloofde. Sterker nog: de toekomst brengt veeleer onaangenaam nieuws.

De menselijke genetica zit in een geheime gewetenscrisis. In 2010 komt die in de openbaarheid. De crisis heeft deprimerende gevolgen voor de gezondheidszorg en alarmerende implicaties voor de politiek. Samengevat: de nieuwe genetica zal minder dan verhoopt aan het licht brengen over hoe ziektes voorkomen kunnen worden, en een pak meer dan gevreesd over de menselijke evolutie en ongelijkheid, genetische verschillen tussen klasse, etniciteit en ras.

Zowat vijf jaar geleden raakten wetenschappers erg opgewonden over nieuwe methodes van ‘genoomwijde associatiestudies’ (GWAS). Uit tweeling-, familie- en adoptiestudies wisten we al dat alle menselijke trekken erfelijk zijn: genetische verschillen bepalen voor een groot deel het onderscheid tussen individuen. We wisten dat de genen er waren, we moesten ze enkel nog vinden. Ondernemingen als Illumina en Affymetrix produceerden DNA-chips die onderzoekers toelieten om tot 1 miljoen genetische varianten te testen op hun statistische verband met specifieke kenmerken. Het Amerikaanse National Institute of Health en de Britse Wellcome Trust trokken enorme onderzoekssubsidies uit voor de jacht op genen. Duizenden onderzoekers sprongen op de GWAS-trein. Er vormden zich labogroepen en het internationale onderzoek verclusterde. De hoeveelheid gepubliceerd GWAS-onderzoek is intussen de pan uitgerezen.

Genetische koorts

In 2010 zal de GWAS-koorts haar hoogtepunt bereiken. In tientallen papers wordt een verband gelegd tussen specifieke genen en bijna elk denkbaar kenmerk – intelligentie, persoonlijkheid, godsdienstigheid, seksualiteit, levensduur, eco-nomische risiconeming, consumptievoorkeuren, vrijetijdsinteresses en politieke opvattingen. De gegevens worden al verzameld en DNA-stalen van grote bevolkingsgroepen worden al op die kenmerken nagemeten. Het is gewoon een kwestie van de statistieken op orde krijgen en de nodige papers te schrijven voor Nature Genetics. Er doet zich een goudkoorts voor in de leidinggevende centra voor gedragsgenetica in Londen, Amsterdam, Boston, Boulder en Brisbane.

GWAS-onderzoekers blijven, althans in het openbaar, hun successen uitbazuinen tegenover wetenschapsjournalisten en het magazine Science. Ze zullen de grote farmabedrijven en de subsidiërende instanties verzekeren dat GWAS de genen zal identificeren die het grootste deel van de variaties op het vlak van hartaandoeningen, kanker, zwaarlijvigheid, depressie, schizofrenie, Alzheimer en de veroudering zelf verklaren. Die genen werpen licht op de biochemische paden die aan de basis liggen van ziekten en dat levert op termijn nieuwe succesvolle geneesmiddelen op. Houd dus uw adem maar in voor een gouden tijdperk van gezondheid, geluk en lange levensduur.

In besloten kring tonen de meer zorgzame GWAS-onderzoekers zich echter ongerust. Ze houden kleine, discrete conferenties over het probleem van de ‘ont-brekende erfelijkheid’: als al die menselijke kenmerken erfelijk zijn, waarom mislukken GWAS-studies dan zo vaak? De DNA-chips hadden al lang een aantal belangrijke genen in verband met fysieke en mentale gezondheid moeten identificeren. Ze maken gewoon hun beloften niet waar.

Toegegeven, de GWAS-rapporten maken gewag van een paar honderd genetische varianten die een significant statistisch verband vertonen met een handvol kenmerken. Het is echter typerend dat er geen wetenschappelijke bevestiging komt in de vorm van een replicatiestudie. En zelfs als die er is, dan verklaart ze nooit meer dan een minuscuul deel van om het even welk interessant kenmerk. In werkelijkheid heeft de klassieke mendeliaanse genetica, die gebaseerd is op familiestudies, veel meer genen geïdentifi- ceerd die een risico op aandoeningen inhouden en een veel groter effect sorteren dan het GWAS-onderzoek tot nu toe heeft gedaan.

Vanwaar die mislukking? Mogelijk zijn er beperkingen in het ontwerp van de DNA-chips: de GWAS-methodes waren tot dusver toegespitst op relatief veel voorkomende genetische varianten in DNA-gebieden die coderen voor eiwitten. Ze nemen niet genoeg stalen van zeldzame varianten en DNA-gebieden die zich vertalen in niet-coderend RNA, dat het grootste deel van de orgaanontwikkelingen in gewervelde dieren lijkt te orkestreren. Het kan echter ook zijn dat duizenden kleine mutaties het lichaam en de hersenen op verschillende wijze verstoren in verschillende bevolkingsgroepen. In het slechtste geval kan het zijn dat elk menselijk kenmerk afhankelijk is van honderdduizenden genetische varianten die zich opstapelen tot onvoorstelbaar ingewikkelde patronen van genuitdrukking.

Politieke wetenschap

We zullen meer te weten komen wanneer het mogelijk wordt om op een goedkope wijze te ‘resequentiëren’ – wat eigenlijk alleen maar neerkomt op de DNA-sequentie bepalen van een breder gamma individuen dan het handvol dat voor het Menselijk Genoomproject geanalyseerd wordt. Volledige sequentiëring wil zeggen dat alle 3 miljard basisparen van het DNA van een individu onder de loep genomen worden, eerder dan slechts een staal van 1 miljoen genetische varianten, zoals bij de DNA-chips. Als binnen enkele jaren de kostprijs daarvoor zakt onder de duizend dollar per genoom, zullen onderzoekers in Europa, China en India enorme projecten opzetten met uiterst uitgebreide stalen, gesofisticeerde bio-informatica, uiteenlopende eigenschapsmetingen en een gedetailleerde familiestructuur. Voor de Amerikaanse biowetenschap zal het politiek te gevoelig liggen om zulke studies te financieren. Maar het probleem van de ‘ontbrekende erfelijkheid’ raakt beslist vroeg of laat opgelost.

En daarbij is een ander probleem dat de gegevens van de resequentiëring veel meer aan het licht brengen over de menselijke evolutiegeschiedenis en over etnische verschillen dan over ziektegenen. Zodra er in heel de wereld voldoende DNA is geanalyseerd, krijgt de wetenschap een panoramisch beeld van de verscheidenheid van de menselijke genetica over de rassen, volkeren en regio’s heen. We kunnen dan beginnen aan de gedetailleerde opstelling van een stamboom die alle levende menselijke wezens verbindt. En daarbij zullen we heel wat verrassende zaken ontdekken over verkeerd toegeschreven vaderschappen en verborgen paringen tussen klassen, kasten, regio’s en volkeren.

We zullen ook in staat zijn om de vele genen te identificeren die fysieke en mentale verschillen creëren in bevolkingsgroepen en we zullen kunnen schatten wanneer die genen ontstonden. Sommige van die verschillen zijn waarschijnlijk vrij recentelijk opgedoken, na het prehistorische tijdperk. In The 10,000 Year Explosion hebben Gregory Cochran en Henry Harpending aangevoerd dat sommige groepen van mensen een opvallend versnelde evolutionaire verandering doormaakten tijdens de jongste paar duizend jaar omdat ze baat vonden bij de nieuwe genetische verscheidenheid die in het leven geroepen werd door veel grotere bevolkingen en als respons op de nieuwe sociale, voortplantings- en overlevings-uitdagingen van de landbouw, de steden, de arbeidsverdeling en de sociale klassen. Anderen maakten die veranderingen pas enkele honderden jaren geleden mee toen zij onderworpen werden aan contacten, kolonisering en, maar al te vaak, uitroeiing.

Als door de verschuiving van GWAS naar sequentiële studies aanwijzingen gevonden worden van zulke genante en moreel onthutsende feiten, mogen we ons verwachten aan de gebruikelijke rist ideologische reacties met inbegrip van nationalistisch retroracisme van conservatieven en verwoede ontkenningen door ‘libertairen’. De enkelingen die echt verstand hebben van genetica krijgen meer verlicht inzicht op de biodiversiteit van onze buitengewone soort en onder meer ook een duidelijker beeld van de waarschijnlijke, comparatieve voordelen van de verschillende economieën in de wereld.

DE AUTEUR IS EVOLUTIEPSYCHOLOOG AAN

DE UNIVERSITEIT VAN NEW MEXICO.

y Door Geoffrey Miller/Illustratie: Debora Lauwers

2010

De nieuwe genetica zal minder dan verhoopt aan het licht brengen over hoe ziektes kunnen worden voorkomen.