Voorlichting

De basis van genetica

Mensen verschillen van elkaar in  veel eigenschappen. Genetica kan daarbij een belangrijke rol spelen. Om de rol van genetica in menselijke eigenschappen te begrijpen, is het goed om de basis van genetica te begrijpen. Wanneer we het hebben over menselijke eigenschappen kunt u denken aan bepaalde aandoeningen of ziekten (gezondheid), maar ook gedrag, persoonlijkheid, IQ, en vele andere eigenschappen.

De meeste cellen van het menselijk lichaam hebben 23 chromosoomparen (46 chromosomen in totaal) waarvan de helft van je vader en de helft van je moeder komt. Elk chromosoom bestaat uit een reeks deoxyribonucleïnezuren (DNA), ons genetisch of erfelijk materiaal. Dit DNA geeft ons lichaam instructies over hoe het moet functioneren. Genen zijn belangrijke stukjes DNA omdat zij de instructies geven voor specifieke taken in het lichaam. Ieder van ons heeft meer dan 20.000 genen. Deze genen zijn grotendeels voor vrijwel alle mensen hetzelfde, maar op een aantal plekken verschilt het DNA tussen mensen. We noemen dit ‘genetische varianten’ (ze verschillen of ‘variëren’ tussen mensen). Genetische varianten kunnen leiden tot verschillen in hoe het lichaam van iemand een bepaald eiwit aanmaakt of hoeveel ervan wordt gemaakt en dat kan leiden tot verschillen in menselijke eigenschappen. Hoe het proces van gen naar eigenschap precies loopt is echter voor veel eigenschappen nog onbekend.

De rol van erfelijkheid: erfelijke oorzaak vs. erfelijke risicofactoren

Erfelijkheid speelt bij menselijke  eigenschappen een grote of kleinere rol. In zeldzame gevallen kan een eigenschap volledig erfelijk zijn. In dit geval zorgt één mutatie in een cruciaal gen altijd voor een eigenschap, bijvoorbeeld een ziekte of syndroom. Eigenschappen met een dergelijke erfelijke oorzaak worden monogenetisch genoemd.

Bij de meeste erfelijke eigenschappen zijn er echter vele genen betrokken. Hier is dan niet één gen verantwoordelijk voor één eigenschap, maar dragen honderdduizenden genen bij aan de kans op de eigenschap. Zulke eigenschappen worden polygenetisch genoemd. Bij polygenetische eigenschappen veroorzaken genen vaak niet direct de eigenschap, maar kunnen ze de kans erop vergroten. Het gaat in dit geval vaak om genetische varianten die bij veel mensen voorkomen, en die ieder slechts hele kleine effecten hebben. Het dragen van een klein aantal genetische varianten, ofwel erfelijke factoren die de kans op een eigenschap vergroten, zorgt waarschijnlijk niet voor een eigenschap. Het dragen van veel genetische varianten, die ieder een klein effect hebben, zorgt uiteindelijk voor een hogere kans voor het ontwikkelen van een eigenschap. Er zijn dus mensen die een lage genetische kans op een eigenschap hebben, en mensen die een hoge genetische kans op een eigenschap hebben. De meeste mensen hebben echter een gemiddeld aantal van deze erfelijke factoren (zie ook afbeelding 1).

Afbeelding 1. De verdeling van genetische varianten die samenhangen met een eigenschap in de populatie

Mensen verschillen in de hoeveelheid genetische varianten die bijdragen aan een eigenschap. Sommige mensen hebben heel weinig van deze genetische varianten en een lage kans op een bepaalde eigenschap. Sommige mensen hebben veel van deze genetische varianten en een hoge kans op een eigenschap. Een groot aantal genetische varianten verhoogt dus de kans op een eigenschap, maar dat betekent niet altijd dat die persoon de eigenschap ook heeft, en iemand met een klein aantal genetische varianten heeft een lagere kans op een eigenschap, maar ook dit betekent niet altijd dat die persoon de eigenschap niet heeft. De meeste mensen hebben echter een gemiddeld aantal van deze genetische risicofactoren.

De mate van erfelijkheid voor polygenetische eigenschappen wordt omschreven als de mate waarin genen bepaalde menselijke eigenschappen kunnen verklaren. In de psychiatrie zijn bijvoorbeeld sommige aandoeningen zeer erfelijk, zoals autismespectrumstoornis of schizofrenie, terwijl andere aandoeningen, zoals depressie, dat veel minder zijn.

Tabel 1. Overzicht van verschillen tussen monogenetische en polygenetische eigenschappen.

De omgeving

Naast genen speelt de omgeving van een persoon ook een belangrijke rol. Wetenschappers zijn daarom zeer geïnteresseerd in het begrijpen van manieren waarop de omgeving onze gezondheid beïnvloedt. Door ons begrip van genetica te vergroten, kunnen we proberen te begrijpen waarom sommige individuen kwetsbaarder zijn voor omgevingsfactoren dan anderen. Voor veel aandoeningen die we bestuderen kan de omgeving wellicht de aandoening veroorzaken of verergeren. De omgeving kan echter ook als buffer dienen, zelfs voor personen met een hoog genetische aanleg. Voor iemand die genetisch vatbaar is voor depressie kan ondersteuning van familie en vrienden een depressieve episode helpen voorkomen. En iemand met een genetische aanleg voor diabetes type II kan door gezond te leven ervoor proberen te zorgen dat hij of zij geen diabetes krijgt.

Polygenetische scores

In wetenschappelijk onderzoek wordt vaak gewerkt met polygenetische scores. Genetische varianten die veel voorkomen hebben individueel slechts een klein effect op de kan

In wetenschappelijk onderzoek wordt vaak gewerkt met polygenetische scores. Genetische varianten die veel voorkomen hebben individueel slechts een klein effect op de kans op een eigenschap, maar wanneer een persoon heel veel varianten heeft kan de kans op die eigenschap aanzienlijk verhogen. De gecombineerde score van vele genetische varianten wordt berekend door de invloed van alle varianten bij elkaar op te tellen tot een zogeheten ‘polygenetische score’. Deze score geeft dus een beeld van iemands genetische kans op een bepaalde eigenschap, zie ook afbeelding 2. Zo’n score zegt echter nog niets over de invloed van de omgeving, terwijl die ook een belangrijke rol kan spelen.

Afbeelding 2. Polygenetische scores. 

De rode en roze varianten in de afbeelding zijn genetische varianten die de kans op een eigenschap verhogen. Iemand met weinig van deze varianten (links) heeft een lage polygenetische score. Iemand met veel van deze varianten (rechts) heeft een hoge polygenetische score.

De hoop is dat in de toekomst polygenetische scores op een aantal manieren kunnen worden gebruikt in bijvoorbeeld het ziekenhuis.
Voorbeelden zijn onder meer:

• Personen met een sterke genetische aanleg voor een aandoening identificeren zodat ze bijvoorbeeld hun leefstijl kunnen aanpassen.
• Onderscheid maken tussen welke specifieke aandoeningen een persoon heeft en welke aandoening hij/zij niet heeft.
• Het verloop van een aandoening inschatten.
• Reactie op medicatie of therapie inschatten.

Polygenetische scores zijn echter voor de meeste aandoeningen nog niet klaar om gebruikt te worden in ziekenhuizen. Om polygenetische scores toe te passen in patiëntgroepen moeten ze heel nauwkeurig zijn. Er is meer onderzoek nodig om te bepalen of en hoe zulke scores kunnen bijdragen in ziekenhuizen.

s op een eigenschap, maar wanneer een persoon heel veel varianten heeft kan de kans op die eigenschap aanzienlijk verhogen. De gecombineerde score van vele genetische varianten wordt berekend door de invloed van alle varianten bij elkaar op te tellen tot een zogeheten ‘polygenetische score’. Een voorbeeld van de berekening van zo’n score is weergegeven in Figuur 2. Deze score geeft dus een beeld van iemands genetische kans op een bepaalde eigenschap. Zo’n score zegt echter niets over de invloed van de omgeving.

Zijn genetische tests beschikbaar?