Hoogleraar 'genentrainen' wil voorspellen en beïnvloeden

, door Christine Dirkse
foto: Henk Veenstra

​‘Genen kun je trainen’. Dat is de titel van de oratie die hoogleraar Marianne Rots op 20 juni houdt. Met de leerstoel Moleculaire Epigenetica houden Rots en haar onderzoekers zich bezig met moleculen op ons DNA, die grote invloed hebben op de activiteit van onze genen. “Deze epigenetische processen blijken gevoelig te zijn voor de omgeving: door wat je eet, wat je drinkt en wat je rookt, kun je je genactiviteit dus in feite aanpassen.”

Dat je je genen doorgeeft aan nakomelingen weten we al lang. In je genen ligt erfelijke informatie vast, daar kun je weinig aan veranderen. En als die genen veranderen, bijvoorbeeld door blootstelling aan straling of giftige stoffen, leidt dat vaak tot kanker.

Interessant genoeg blijkt uit steeds meer onderzoeken dat de omgeving en je leefstijl een grotere invloed heeft op onze erfelijke informatie dan voorheen werd gedacht. Zo lijken kleinkinderen van oma’s die roken  grotere kans te hebben op astma. De gevolgen van de leefstijl van grootouders kunnen dus zelfs bij de kleinkinderen nog zichtbaar zijn.

Genen aan en uit zetten

Rots is geïnteresseerd in de moleculen op het DNA die mogelijk verantwoordelijk zijn voor dit effect. Dat is het vakgebied van de epigenetica.

“Die moleculen kunnen, als een soort schakelaar, genen aanzetten of juist uitzetten. En sommige van deze markeringen blijken we door te kunnen geven aan de volgende generatie. Elk gen is de blauwdruk voor een eiwit: maar een gen moet wel ‘aanstaan’ om dat eiwit te maken, als het uit staat wordt het eiwit niet gemaakt. Die eiwitten beïnvloeden op hun beurt weer allerlei processen in het lichaam. Zo kun je door het verkeerd aan- of uitschakelen van een gen allerlei aandoeningen krijgen, zoals kanker of suikerziekte.”

Voorspellen en diagnose 

De uitdaging van Rots en haar onderzoeksgroep is allereerst om die moleculen op en geassocieerd met het DNA te begrijpen. “Hoe meer we begrijpen van die epigenetische moleculen, hoe meer we ermee kunnen doen. We zouden ze bijvoorbeeld kunnen gebruiken om al op jonge leeftijd te voorspellen of iemand diabetes of obesitas gaat ontwikkelen. Dan kun je op tijd ingrijpen. Ook bij diagnose en behandeling kan meer kennis van epigenetica een rol gaan spelen.”

Medicijnen

“Het uiteindelijke doel van ons onderzoek gaat nog een stap verder,” vertelt Rots. “We willen die moleculen geassocieerd met het DNA het liefst ook kunnen beïnvloeden.”

Dat is geen nieuw idee. Het gebeurt zelfs al bij sommige kankermedicijnen. “Er zijn al medicijnen die de markeringen op het erfelijk materiaal beïnvloeden, bijvoorbeeld door bepaalde kankergenen (tumorsuppressorgenen) aan te zetten. Die medicijnen zijn helaas nog niet specifiek: ze werken ook op niet-kanker gerelateerde genen. Dat geeft mogelijk bijwerkingen. Wij zijn daarom op zoek naar een manier om heel gericht een bepaald gen, of een set aan genen, blijvend te beïnvloeden.”

Klinische test

De onderzoeksgroep van Rots heeft de laatste jaren niet stilgezeten. “We hebben een manier ontwikkeld om epigenetische markeringen weg te kunnen halen of toe te voegen op elk specifiek gen. Daardoor beïnvloeden we de schakelaars van genen en kunnen we die dus aan- of uitzetten. Zo hebben we bijvoorbeeld in een rattenmodel voor Alzheimer het geheugen van die ratten aanzienlijk kunnen verbeteren.”

Van de uitkomst van dergelijke dierstudies hangt veel af. “Wij denken dat het goed werkt, zonder veel bijwerkingen. Maar het is altijd spannend als je het voor het eerst op mensen probeert.” De vraag is vooral hoe het immuunsysteem erop gaat reageren. Als de klinische trials gunstig uitpakken, gaat de groep verder met het ontwikkelen van medicijnen die op deze aanpak zijn gebaseerd.

Luchtwegen

Geneesmiddelen gebaseerd op de epigenetica bieden dus niet alleen nieuwe mogelijkheden voor kanker. “Als we maar weten welke eiwitten op het erfelijk materiaal de problemen veroorzaken, kunnen we die heel specifiek aanpassen”, is de overtuiging van Rots.

Samen met Machteld Hylkema, die met haar groep onderzoek doet naar luchtwegaandoeningen, behandelt zij al cellen van de luchtwegen in het laboratorium. “Cellen die slijm produceren behandelen we met een techniek waarmee de slijmproductie in die cellen geremd wordt.”

Dromen over de toekomst

De epigenetica opent dus veel nieuwe mogelijkheden in de kliniek. “De medicijnen die op dit moment bij de apotheek liggen, beïnvloeden maar twee procent van onze eiwit-coderende genen. Er is nu veel meer mogelijk, als we maar weten welk deel van het DNA we moeten aanpassen en hoe we dat kunnen doen. Daar levert onze techniek een belangrijke bijdrage aan, omdat we daarmee door een kleine aanpassing een gen aan of uit kunnen zetten.”

Mogelijkheden genoeg dus, maar dat brengt ook ethische kwesties met zich mee. “Mensen zijn vaak huiverig voor nieuwe dingen. Je zou bijvoorbeeld de samenstelling van de markeringen op het DNA bij embryo’s al kunnen veranderen. De vraag is of je dat moet willen.”

Rots begrijpt die huivering dan ook goed. “Tegelijkertijd denk ik dat we wel een verplichting hebben naar de volgende generatie om de mogelijkheden die er zijn te onderzoeken. Het kan veel gezondheidsproblemen oplossen en zelfs mogelijk voorkomen.”

Marianne Rots (1970) studeerde Medische Biologie in Amsterdam. Na haar promotie werkte zij aan gentherapie in het Gene Therapy Center in Birmingham (USA). Sinds 2010 leidt zij als hoogleraar Moleculaire Epigenetica haar eigen onderzoeksgroep aan het UMCG. De onderzoeksgroep heeft een doorbraak bereikt toen zij epigenetische editing ontwikkelden – de techniek om genen aan en uit te zetten.

Pagina delen Sluiten
 (optioneel)
Wat betekent dit?

Dit is een controle om vast te stellen dat u een menselijke bezoeker van deze pagina bent en geen zoekrobot.