door prof.dr. H. Jochemsen
Communio 30, nr. 3 mei-juni 2005
1. Inleiding
Op maandag 26 juni 2000 werd met veel publicitair vertoon door Clinton en Blair, samen met enkele wetenschappers, bekend gemaakt dat inmiddels een ‘kladversie’ klaar is van 97 percent van het humane genoom project. De superlatieven waren niet van de lucht. Het zal nog wel een paar jaar duren voor het project geheel is afgerond, maar dan is Clinton geen president meer van de Verenigde Staten. En bovendien is deze kladversie reeds van veel nut voor de onderzoekers en de industrie. Grootse verwachtingen werden uitgesproken voor de medische ontwikkelingen.Voor patiënten werden weidse panorama’s geschilderd van effectieve behandelingen en een langer leven in gezondheid. En dit alles ten gevolge van de nu behaalde resultaten van het onderzoek van het menselijke erfelijkheidsmateriaal. Na die bekendmaking mochten Nederlandse deskundigen, vooral onderzoekers en artsen, in de media nog eens uitleggen wat er nu eigenlijk aan de hand is en wat de betekenis daarvan is. Hun toon was veelal wat voorzichtiger, maar een zekere euforie was ook hen meestal niet vreemd. Het moet voor de argeloze kijker en luisteraar niet eenvoudig zijn geweest om vast te stellen in hoeverre het hier werkelijk om iets bijzonders ging en in hoeverre hier sprake was van politieke en wetenschappelijke PR.
In dit artikel wil ik proberen wat meer duidelijkheid te scheppen ten aanzien van het Humaan Genoom Project. Daarbij zal aan de orde komen wat de inhoud van het project is en wat de betekenis ervan kan zijn voor de geneeskunde en voor de samenleving, voorzover dat nu valt te overzien. Vervolgens zullen ook enkele ethische problemen worden besproken die met deze ontwikkelingen samenhangen.
2. Het Humaan Genoom Project (HGP)
2.1 Erfelijkheid en DNA
Het HGP is een internationale gecoördineerde onderzoeksinspanning van instanties en onderzoekers uit vooral de Verenigde Staten, Japan en West-Europa tot opheldering van de opbouw van het erfelijkheidsmateriaal van de mens, het DNA. Om uit te leggen wat dit inhoudt en waarom men dat wilde, is een korte les erfelijkheidsleer nodig.
Onze dagelijkse ervaring leert ons dat mensen, evenals andere levende organismen, door voortplanting nakomelingen krijgen die aan de ene kant overeenkomsten vertonen met de ouders, maar aan de andere kant allemaal unieke mensen zijn. Voor zover het doorgeven van kenmerken, waaronder bijvoorbeeld aandoeningen die typisch in de familie voorkomen, een materieel substraat heeft, moet dat gelegen zijn in de geslachtscellen. Deze vormen immers de stoffelijke verbinding tussen de generaties.
Onderzoek heeft aangetoond dat de geslachtscellen structuren bevatten, de chromosomen, die qua aantal en vorm kenmerkend zijn voor de soort en samenhangen met het doorgeven van eigenschappen van de ene op de andere generatie. Een dergelijke kenmerkende set van het erfelijkheidsmateriaal van de mens wordt het menselijke genoom genoemd. Bij de samensmelting van de geslachtscellen, de bevruchting, komen hun chromosomen in de bevruchte eicel bij elkaar. De bevruchte eicel heeft dus tweemaal zoveel chromosomen (nl. 46) als de geslachtscellen (23). Van die dubbele set chromosomen lijken steeds twee chromosomen – een van de moeder en een van de vader – op elkaar, met uitzondering van de geslachtschromosomen. Bij de verdere ontwikkeling van het individu uit die zygote krijgt elke nieuwe cel een kopie van diens volledige chromosomenset.
Iedere cel van het menselijk lichaam bevat dus hetzelfde unieke erfelijkheidsmateriaal, verpakt in een voor de mens kenmerkende set van chromosomen. Opheldering van de volledige opbouw van het erfelijkheidsmateriaal van een mens betekent de opheldering van de structuur van het menselijke erfelijkheidsmateriaal in het algemeen, zoals dat bijvoorbeeld ook geldt voor kenmerken van de lichaamsopbouw van de mens, bijvoorbeeld voor het beendergestel. Tegelijkertijd bestaan tussen individuen kleine verschillen in de opbouw van het erfelijkheidsmateriaal. Verschillen die overigens ingrijpende effecten kunnen hebben.
2.2 Wat is DNA?
Op welke wijze bevatten de chromosomen nu het erfelijkheidsmateriaal en hoe heeft dat te maken met overdraagbare ‘eigenschappen’? In de chromosomen zit de stof die drager is van de erfelijke informatie, het DNA. DNA bestaat uit een heel lange keten van een kleiner soort moleculen, de nucleotiden. Hiervan bestaan vier verschillende soorten die worden aangeduid met de beginletter van hun chemische naam, dat zijn A(denine), C(ytosine), G(uanine) en T(hymine). Nu bevat de volgorde van deze vier soorten nucleotiden in de keten, erfelijke informatie, geordend in ‘genen’. Anders gezegd, erfelijke informatie is op het niveau van moleculen verbonden met DNA-segmenten met specifieke nucleotiden-volgorden (ook wel sequenties genoemd; omdat het onderscheidende onderdeel van nucleotiden ‘base’ heet, spreekt men ook wel over basenvolgorden).
Een vaak gehanteerde vergelijking is geschreven tekst. De volgorde van de letters in de woorden bevat informatie voor degene die de betreffende taal kan lezen. Een gen is een eenheid van erfelijke informatie zoals een recept een eenheid van informatie is in een kookboek. Dit voorbeeld bevat nog een andere analogie. Het is namelijk zo dat de volgorde van de nucleotiden in een bepaald gen de informatie bevat die nodig is voor de aanmaak van een bepaald eiwit. Zoals de volgorde van letters in een recept de informatie bevat voor het bereiden van een gerecht. De cel kan namelijk de nucleotidenvolgorde ‘vertalen’ in de aanmaak van een bepaald eiwit. Wanneer dit gebeurt, komt het gen zogezegd tot expressie. Een eiwit bestaat in principe ook uit een keten van kleinere moleculen, de aminozuren, waarvan er ongeveer 20 verschillende zijn. De eigenschappen en functie(s) van eiwitten zijn afhankelijk van de volgorde van hun aminozuren. We kunnen dus zeggen dat de nucleotidenvolgorden van bepaalde DNA-sequenties in belangrijke mate bepalend zijn voor de eigenschappen van eiwitten.
Eiwitten worden gebruikt als bouwstof van het lichaam, maar zijn ook noodzakelijk bij stofwisselingsprocessen die te maken hebben met onze eigenschappen. Of we blauwe of bruine ogen hebben hangt onder meer af van de afwezigheid of aanwezigheid van een eiwit dat nodig is voor de aanmaak van de bruine kleurstof. En om dat eiwit te kunnen maken is het DNA nodig dat de ‘code’ bevat voor de betreffende aminozuurvolgorde, dat wil zeggen: het gen voor dat eiwit. In deze indirecte zin kunnen we zeggen dat er een gen bestaat voor de eigenschap ‘bruine’ ogen. Maar het is niet zo dat bepaalde ‘eigenschappen’ als het ware liggen ‘opgeslagen’ in het DNA. Een nucleotidenvolgorde bevat alleen bruikbare informatie omdat de cel in staat is die volgorde te gebruiken voor de aanmaak van het daardoor gecodeerde eiwit.
Het is dus niet zo dat de erfelijke informatie die in het DNA ligt besloten, geheel bepaalt hoe het individu eruit ziet. Deze informatie is wel nodig voor een normale ontwikkeling, maar is niet het enige dat die ontwikkeling bepaalt. Allerlei invloeden van buitenaf die op het individu inwerken zijn eveneens van essentiële betekenis en invloed.
