Deze wetenschapper uit Harvard wil dat je DNA erfelijke ziektes vernietigt. Moet je het overhandigen?

Deze wetenschapper uit Harvard wil dat je DNA erfelijke ziektes vernietigt. Moet je het overhandigen?

april 17, 2019 0 Door admin

 

Is de Harvard-wetenschapper de profeet van de komende 'genomische leeftijd' - of een gevaarlijke buitenbeentje?
Is de Harvard-wetenschapper de profeet van de komende ‘genomische leeftijd’ – of een gevaarlijke buitenbeentje? Krediet: Tony Luong

Ik magine een toekomst waarin een online dating-app niet alleen overeenkomt met potentiële partners die voldoen aan je voorkeuren voor leeftijd, lengte en voorliefde voor pinot noir, maar ook voor degenen met wie je genetisch compatibel bent. Niet zozeer mensen met wie je waarschijnlijk fysieke scheikunde zult hebben – apps die dubieuze beweringen doen om dat te doen op basis van een wangstaafje bestaan ​​al – maar degenen met wie je een verwoestende genetische ziekte niet doorgeeft aan je kinderen.

Het zijn geen sexy dingen; zeker geen gesprek voor de eerste keer. De meeste mensen ontdekken alleen dat zij tot de vier procent behoren die dezelfde recessieve genetische mutatie dragen voor een zeldzame aandoening, zoals taaislijmziekte of Tay-Sachs, als hun partner wanneer hun baby daarmee wordt geboren – of eraan sterft.

Trouwens, koppels konden ontdekken dat hun genen niet vermengen nadat ze besloten hebben om een ​​baby te krijgen en voordat ze beginnen te proberen – maar hoe hartverscheurend zou dat zijn, als ze al verliefd zijn? Veel eenvoudiger om nooit in de eerste plaats te ontmoeten en gewoon om te kiezen uit de andere 96 procent waarmee ze kunnen paren met verlating.

Dit is de visie van de onwetende Harvard-geneticus professor George Church. Of liever gezegd, het is een van de minst bizarre van zijn ideeën, in vergelijking met enkele van de anderen die hij in de pijplijn heeft: genetisch modificerende varkens om organen te laten groeien die geschikt zijn voor menselijke transplantatie; omkering van veroudering bij honden, als opmaat om hetzelfde te doen bij mensen; het herrijzen van de wolharige mammoet . Oh, en het herschrijven van de hele genetische code van het menselijk leven.

Misschien weinig wonder dat sommigen hem hebben beschuldigd van het spelen van God. ‘Hoe denk je dat je werk uiteindelijk de hele mensheid zal vernietigen?’ grapte Amerikaanse komiek Stephen Colbert toen hij in 2012 de kerk interviewde; Colbert vergeleek hem later met ‘een kruising tussen Darwin en Santa’ in een stuk voor Time magazine, waar hij werd vermeld als een van de 100 meest invloedrijke mensen van 2017 (het jaar daarvoor was hij getipt voor een Nobelprijs).

Professor George Church fotografeerde aan de Harvard Medical School – waar hij een open-deur beleid hanteert in zijn laboratorium Credit: Tony Luong

C hurch, 64, maakte zijn naam in de jaren negentig als onderdeel van het Human Genome Project, een internationaal streven om het hele menselijke genoom te sequensen – met andere woorden, om de exacte volgorde te bepalen van alle 6,4 miljard letters van DNA die nodig zijn om een ​​enkele te maken mens. Het kostte meer dan 1000 wetenschappers uit 20 laboratoria in zes landen zo’n 13 jaar en bijna $ 3 miljard om te voltooien. Vandaag, dankzij niet in de laatste plaats dankzij de technologie van de volgende generatie ontwikkeld door de kerk, kan een heel genoom worden gesequenced met behulp van de nieuwste NovaSeq-machines, die er een beetje uitzien als een sci-fi-fotokopieerapparaat, in minder dan een uur.

In 2007 was Church’s biotechbedrijf Knome de eerste die whole-genome sequencing (WGS) rechtstreeks aan consumenten aanbood, in eerste instantie voor een oogstrelende $ 350.000. Sindsdien zijn de prijzen gedaald: in 2016 begon een andere van zijn bedrijven, Veritas Genetics, WGS aan consumenten aan te bieden met een doktersaanmelding voor ongeveer $ 1.000. De bedoeling? Ontgrendelen van de geheimen verborgen in de cellen van mensen, van de frivole (hun aanleg voor haaruitval), de functionele (hun kans om slecht te reageren op bepaalde medicijnen), tot de angstaanjagende (hun risico op het ontwikkelen van meer dan 1.200 gedeeltelijk erfelijke ziekten, waaronder kanker en Alzheimer).

Veel mensen zouden het liever niet weten; anderen willen alles weten – en nu dat iedereen voor slechts £ 149 een postorderpakket van bedrijven als 23andMe online kan kopen, is DNA-testen niet langer het domein van wetenschappers, maar het onderwerp van een dinerparty-gesprek. Het verschil is dat deze goedkopere tests afgaan op ‘genotypering’ – een momentopname van minder dan één procent van uw genoom, dat mogelijk veel van de kleine variaties in verband met gezondheid en ziekte over het hoofd zou kunnen zien door alleen te zoeken naar reeds bekende varianten. Er kunnen bijvoorbeeld duizenden mutaties zijn in de borstkankergerelateerde BRCA-genen (Angelina Jolie besloot om een ​​preventieve dubbele borstamputatie te hebben nadat ze ontdekte dat ze een van de schadelijkste had), maar 23andMe pikt er maar drie op.

23andMe CEO en mede-oprichter Anne Wojcicki Krediet: getty

Om de frustratie van de Kerk, diegenen van ons die geïnteresseerd zijn om meer te weten te komen over ons DNA, hebben de neiging dit verschil niet waar te nemen. Maar in termen van technologie lijkt het een beetje op het vergelijken van een driewieler met een Tesla: als je je hele genoom van een sequentie maakt, wordt de unieke masterblauwdruk van je lichaam geproduceerd, die vervolgens opnieuw kan worden geanalyseerd wanneer een nieuwe genetische ontdekking wordt gedaan. En dat is niet alleen nuttig voor u, maar wordt nuttig voor iedereen, als u toestaat dat het wordt samengevoegd met andere mensen voor gebruik in onderzoek.

De kerk wacht al meer dan een decennium op WGS om aan te slaan, om de genomische leeftijd een nieuwe impuls te geven : een revolutie waarvan hij gelooft dat deze de gezondheid van elke persoon op aarde zal veranderen. Toch staan ​​we nog steeds op de rand. Omdat in een kip-en-ei-situatie, om de geheimen te ontsluiten die meer mensen zullen overtuigen, WGS de moeite waard is, moeten wetenschappers meer genoom in handen krijgen.

Miljoenen, zo niet miljarden, van hen. Daarom geeft Nebula Genomics, de nieuwste start-up van de kerk, gelanceerd in november 2018, iedereen de mogelijkheid om hun hele genoom gratis te laten sequeneren. (Hij begint dit in Amerika, maar het zou later dit jaar voor de rest van de wereld beschikbaar moeten zijn.) Nu, zegt hij, hij moet het gewoon ‘goed genoeg uitleggen dat mensen begrijpen waarom ze het zouden willen hebben’.

George Church met zijn vrouw, bioloog Ting Wu, in New York, 2017 Krediet: getty

In hemelsnaam is de kerk in meer dan één opzicht een gigantische wetenschap, met een grijze manen, een strook van een baard en een vriendelijke manier waarop het onmogelijk is om niet op te warmen. Opgegroeid in het wad van Florida, heeft hij een diep, melig timbre naar zijn stem, die op weg is naar een geruststellend ‘toch?’ aan het einde van zoveel zinnen dat zelfs de meest radicale ideeën al snel redelijk lijken.

Hij heeft geen geheimen. Zijn eigen genoom en medische geschiedenis staan ​​op zijn website voor iedereen – hij werd gediagnosticeerd met dyslexie als een jongen en narcolepsie als tiener, had een hartaanval op 40 en is strikt veganistisch sinds 2004 – en hij opereert een open deur beleid in zijn freewheelen laboratorium dat, in iets van een zeldzaamheid onder wetenschappers, hij lijkt uit te breiden naar iedereen die het mooi vraagt. Journalisten inbegrepen.

De kerk toont me rond half december, drie weken na de lancering van Nebula. Vastgebonden aan een koelkast is een foto van Darwin boven de woorden ‘Evolueer al’ – enigszins overbodig, aangezien hier de evolutie op warpsnelheid lijkt te gaan. ‘Dit is een kamer waar ik niet op in kan gaan’, zegt hij bij een gesloten deur waarachter studenten behandelingen aan het testen zijn op zijn eigen cellen, die kankerachtig zijn geworden. ‘En daar in die uiterst linkse hoek was het eerste klonen van geconstrueerde varkens.’ eGenesis, nog een van de 25 bedrijven die hij heeft opgericht, produceert momenteel organen voor klinische proeven.

T er zijn er de ‘mini-hersenen’: cerebrale ‘organoïden’, opnieuw labogegroeid uit zijn eigen stamcellen (‘Ik ben een van hun favoriete proefkonijnen’), gesuspendeerd in enorme tanks van vloeibare stikstof, die plotseling vrijkomen hun druk met een verrassend gesis. Uiteindelijk worden ze gebruikt in een poging om erachter te komen welke genen van invloed zijn (en misschien kunnen oplossen) aandoeningen zoals de ziekte van Alzheimer en Parkinson. In de tussentijd: ‘We hebben een gokje wanneer er meer van mijn brein buiten mijn lichaam zal zijn dan van binnen’, zegt de kerk. ‘Dan zal ik het uitdagen tot een schaakpartij.’

Maar op dit moment wil de kerk mensen over WGS en de voordelen ervan laten praten als voldoende mensen het opnemen – genetische koppeling zou daar slechts een van zijn, waarmee 7000 ernstige Mendeliaanse (enkelvoudige) ziektes, zoals cystische fibrose , kunnen worden uitgeroeid, allemaal samen.

Hij is niet van plan om een ​​app te maken die met Tinder zelf over 23andMe gaat, maar het idee is niet zo vergezocht: Dor Yeshorim – een joodse voorhuwelijkse screening die in de jaren tachtig werd opgezet door rabbijn Josef Ekstein, die vier kinderen verloor aan Tay-Sachs – heeft nu vrijwel alle neurodegeneratieve aandoeningen onder de Ashkenazische joodse bevolking die het meest getroffen heeft, volledig weggevaagd. ‘Een enorm aantal mensen gebruiken datingservices, een bepaald deel van de wereld heeft huwelijken geregeld’, benadrukt de kerk. ‘Ik denk niet dat het fantasievol is [te geloven] dat we een beetje hulp krijgen bij het kiezen van de shortlist van mensen om met daten te praten.’

Gezondheidssecretaris Matt Hancock, die in januari van dit jaar het genomische vrijwilligersprogramma van de overheid heeft gelanceerd Krediet: getty

C hurch ontmoette zijn eigen vrouw, collega-geneticus Ting Wu, terug in de graduate school en hun labs delen nu een verdieping in het glazen New Research Building van de universiteit. Toen ze hun dochter Marie in 1991 hadden, werkte hij nog steeds aan WGS. Maar ongeveer twee decennia later, hadden Marie, een ondernemer in lichaamsproducten, en haar man allebei hun sequentie bepaald voordat ze een eigen gezin stichtten. Gelukkig waren ze in elkaars 96 procent: de kerk laat me foto’s zien van zijn kleindochters, nu vier en één, die tot mijn vreugde wonen vlak naast de deur in de welvarende Greater Boston wijk van Brookline.

Ik kwam de kerk tegen toen ik vorig jaar onderzoek deed naar mijn eigen genetische geschiedenis, nadat mijn moeder en ik een AncestryDNA-test namen (momenteel verkrijgbaar bij Amazon voor £ 89). We stuurden onze speekselstalen af ​​om te matchen met de database van het bedrijf, op zoek naar de biologische vader die ze nog nooit had gekend (een proces waar ik eerder dit jaar over schreef in dit tijdschrift).

Omdat veel mensen postorder-DNA-tests namen in 2018, net als in alle voorgaande jaren gecombineerd, wat betekent dat ongeveer 26 miljoen mensen nu hun gegevens hebben toegevoegd aan de vier toonaangevende commerciële databases (Ancestry, 23andMe, FamilyTreeDNA en MyHeritage), volgens analyse van MIT Technology Review magazine.

In dit tempo zouden deze bedrijven tegen 2021 de genetische gegevens van meer dan 100 miljoen mensen kunnen bevatten, wat enorme ethische en privacyproblemen met zich meebrengt. Want tenzij u zich afmeldt (zoals mijn familie deed), is het bedrijfsmodel van de meesten van hen om het te anonimiseren en het vervolgens te verkopen aan externe onderzoekers. Drugsgigant GlaxoSmithKline kocht vorig jaar een belang van $ 300 miljoen in 23andMe, terwijl AncestryDNA een overeenkomst had om langlevengegevens te delen met Google-uitloper Calico.

Het zou een falen van de verbeelding zijn om je niet af te vragen tot wiens handen die gegevens uiteindelijk zouden kunnen komen. Dat is waar de nevel van Nebula van de kerk terugkomt. Later dit jaar kunnen Britse klanten zich registreren op de website en voor £ 75 een speekselmonsteringskit bestellen, waaruit hun genoom wordt geëxtraheerd, gesequencet, gecodeerd, vervolgens veilig opgeslagen op de blockchain (de technologie achter cryptocurrencies zoals bitcoin).

Dat betekent dat je, in tegenstelling tot sommige concurrerende bedrijven, het volledige eigendom en de controle over je genetische code behoudt. U kunt ervoor kiezen om het met uw arts te delen, maar het kan niet worden gedeeld met onderzoekers zonder uw uitdrukkelijke toestemming. En als u deelneemt aan winstgevend onderzoek, deelt u een deel van de buit.

De kerk is van mening dat Nebula eindelijk de gunstige plek bereikt van prijs, medische kwaliteit en privacy die genoeg mensen ertoe zal brengen om hun genoom te laten sequensen voor wetenschappers om exponentiële sprongen te maken. Naar schatting 15.000 mensen hadden zich tegen de tijd dat ik bezocht op de website van Nebula geregistreerd – ik gaf ook een speekselmonster om te testen en wacht op de resultaten.

Dr Anne Middleton van de Wellcome Genome Campus, die een voorzichtige opmerking maakt over genomics. Krediet: met dank aan Wellcome Genome Camp

T hij NHS heeft zich bezighouden met de grote gen wedstrijd ook. Eind januari kondigde minister van Volksgezondheid Matt Hancock de lancering aan van een ‘genomisch vrijwilligerswerk’-plan, waarbij de NHS een DNA-sequencingservice zal verkopen aan gezonde mensen die hun risico op het ontwikkelen van verschillende aandoeningen, waaronder kanker en dementie, willen voorspellen (en bied het gratis aan mensen met ernstige aandoeningen).

Hun geanonimiseerde gegevens zullen worden gedeeld met onderzoekers van Genomics England, eigendom van het ministerie van Volksgezondheid en Sociale Zorg, dat al 100.000 hele genomen van patiënten met zeldzame ziekten en veel voorkomende kankers heeft gesequenced – waardoor het ’s werelds grootste genomische database met bijbehorende klinische gegevens is. Het is nog niet bekend wanneer de dienst zal starten of hoe het zal werken, naast een plan om in de komende vijf jaar vijf miljoen genomen in het VK te sequensen.

‘Elk genoom waarvan de sequentie is bepaald, brengt ons een stap dichter bij het ontsluiten van levensreddende behandelingen’, zei Hancock. Critici beweren dat het een kernprincipe van de NHS schendt – het creëren van een two-tier systeem, waarbij mensen die het zich kunnen veroorloven toegang hebben tot diensten die aan anderen worden ontzegd. Dat gezegd hebbende, veel genetici voorspellen dat de kosten zullen dalen als de opname stijgt, wat betekent dat DNA-testen van baby’s uiteindelijk net zo normaal zou kunnen zijn als de hielprikproef (voor negen aangeboren aandoeningen, cystic fibrosis daaronder).

‘Maar achter elk van die sequenties zit iemand’, wijst dr. Anna Middleton, hoofd van de maatschappij en ethiekonderzoek op de Wellcome Genome Campus en Sanger Institute, in de buurt van Cambridge. En de combinatie van genetische gegevens met klinische en levensstijlgeschiedenis komt neer op een ‘zeer, zeer, zeer waardevolle dataset’. Zo waardevol: ‘Je begint te denken, waar kunnen die gegevens terecht komen?’

Vorig jaar bevestigde Genomics England dat het meerdere buitenlandse hackeraanvallen had bestreden; ter vergelijking, zorgen maken over wat Facebook aan het doen is met je vriendenlijst is kleinfrituren.

Dit is ook het gevaar dat je genoom je iets kan vertellen dat je nooit wilde weten. Middleton werkte eerder in de NHS als een genetisch adviseur en hielp families met de psychologische gevolgen wanneer iets als dementie , Parkinson of kanker aan het licht kwam. ‘Wat betekent het om een ​​overgeërfde aanleg te hebben voor iets echt verschrikkelijks, dat je potentieel zou kunnen doden?’ zij vraagt. En niet alleen jij – maar ook de mensen van wie je houdt, die veel van dezelfde genen delen.

Middleton merkt een opvallende splitsing op in haar onderzoek, tussen genetische wetenschappers (die de neiging hebben mannelijk te zijn), erop gebrand dat iedereen genomisch testen met urgentie omarmt; en clinici en hulpverleners op het gebied van de genetische gezondheid (die meestal vrouwelijk zijn) en zeggen: “Nee, ik moet de stukken in mijn kliniek ophalen.”

‘Genomics kunnen een heel handig stukje van de puzzel zijn,’ zegt ze, ‘maar we moeten alles in proportie krijgen. Er zijn veel wereldcrisissen die moeten worden opgelost voordat je het genoom van iedereen kunt laten sequencen. ‘ Maar voor de kerk lijkt het erop dat er weinig belangrijker zou kunnen zijn – en het is niet de vraag of iedereen in de wereld moet worden opgevolgd, maar wanneer. ‘Let op deze ruimte’, zegt hij, met de glimlach van een man die de toekomst heeft gezien, en ons meeneemt.

Bescherm uzelf en uw gezin door meer te leren over Global Health Security

Lees Meer