Bij een DNA-analyse denkt men vrij snel aan een onderzoek waarmee biologische verwantschap aangetoond kan worden. Het bestuderen van menselijk DNA kan echter tot veel meer inzichten leiden, zoals de vraag of medicijnen wel of niet bij iemand zullen aanslaan, maar ook of iemand erfelijk belast is en mogelijk bepaalde ziekten en aandoeningen zal ontwikkelen. Het menselijk DNA bevat hierdoor een schat aan informatie dat van levensbelang kan zijn.

DNA-onderzoek

Ieder mens is opgebouwd uit cellen, die weer opgebouwd zijn uit chromosomen. Deze chromosomen zien eruit als strengen en bestaan uit een stof die DNA wordt genoemd. Dit DNA fungeert als de belangrijkste drager van erfelijke informatie. In de chromosomen zitten de genen die ieder een code bevatten van een kenmerk van het lichaam, legt het Nationaal informatiecentrum erfelijkheid uit. De helft van de genen worden geërfd van de moeder en de andere helft van de vader: de erfelijke kenmerken.

Het DNA kan, om meerdere redenen, onderzocht worden. DNA-onderzoek start gewoonlijk met een aanvraag door een arts, vertelt dr. Marcel Mannens, hoogleraar Genoomdiagnostiek aan de Universiteit van Amsterdam (AMC-UvA). In de meeste gevallen wordt een buisje bloed naar het laboratorium opgestuurd, maar ander materiaal, zoals wangslijm afgenomen met een wattenstaafje, is ook mogelijk.

In het laboratorium wordt het DNA uit de cellen geïsoleerd en vervolgens in kleinere stukken geknipt. “Het te onderzoeken deel van het DNA wordt geselecteerd en miljoenen malen vermenigvuldigd. Afhankelijk van de vraagstelling van de arts wordt een enkel gen, een set van meerdere genen of zelfs alle genen onderzocht.”

Verwantschap achterhalen

Wellicht de meest bekende beweegreden om DNA te analyseren, is om het biologische verwantschap te achterhalen. Ieders DNA is uniek en niemand, met uitzondering van eeneiige tweelingen, heeft hetzelfde DNA, vertelt Mannens. Omdat het DNA geërfd wordt van beide ouders, kan door middel van het vergelijken van DNA van twee individuen onderzocht worden of er verwantschap is.

Hoe meer verwant, hoe meer overeenkomsten er zullen zijn. “Met eenvoudige statistiek kan dan berekend worden hoe groot de kans is dat het tweede DNA-sample afkomstig is van bijvoorbeeld iemands vader, moeder, broer of zus.”

Dit was ook de reden voor Moniek Wassenaar (36) om een DNA-test te doen. Halverwege haar twintigste kreeg Moniek te horen dat de man van wie ze haar hele leven dacht dat hij haar vader was, niet haar vader was en dat ze verwekt was door een donor. “Omdat ik vanuit mijn beroep als psychiater altijd bezig ben met het willen begrijpen van mensen, was het voor mij belangrijk om te weten wie dan wél mijn vader was, zodat ik meer over mijzelf kon begrijpen.”

Na een interview in een grote landelijke krant, werd ze op social media getipt door een anonieme bron dat ze overeenkomsten vertoonde met een dochter van de omstreden vruchtbaarheidsarts Jan Karbaat, en mogelijk zijn dochter kon zijn. Moniek heeft in 2011 Karbaat geconfronteerd met dit gegeven, waarna hij haar vermoeden bevestigde.

Omdat zijn eigen DNA (nog) niet gebruikt mocht worden in een DNA-analyse, heeft Moniek haar DNA eerst laten vergelijken met een ander mogelijk kind van de dokter: Joey Hoofdman. Ze vertelt over dit proces. “We kozen voor een DNA-test die ons snel een antwoord kon geven.

We hebben deze test thuis gedaan door een wattenstaafje langs ons wangslijm te halen.” Dit materiaal stuurden ze vervolgens op om te laten analyseren. De uitslag die volgde was die van ‘hoge overeenkomst’, waaruit duidelijk werd dat Moniek en Joey halfzus en -broer waren.

Nadat Karbaat in april van dit jaar overleed, mocht het DNA van een wettelijke zoon van hem gebruikt worden voor DNA-onderzoek. Monieks DNA kon vervolgens vergeleken worden met de achttien personen die via een landelijke DNA-database gelinkt werden aan de dokter als gevolg hiervan.

Ook hieruit volgde een match. Voor Moniek was deze bevestiging belangrijk, want ondanks dat het nieuws heftig en emotioneel was, gaf het haar ook de mogelijkheid om dingen af te sluiten. “Het is heel fijn dat mijn vermoeden klopte en er eindelijk duidelijkheid is, dit geeft mij rust.”

(Erfelijke) aandoeningen

Naast het achterhalen van biologische verwantschap, kan door middel van DNA-onderzoek onderzocht worden of iemands DNA informatie bevat met betrekking tot (erfelijke) ziekten en aandoeningen. Dit wordt genoomdiagnostiek genoemd.

Wanneer een arts vermoedt dat een ziekte veroorzaakt wordt door een fout in het DNA kan hij of zij zich beroepen op dit soort onderzoek. Hierbij wordt de DNA-code van een patiënt vergeleken met een standaard DNA-code die sinds 2000 internationaal bekend is, licht Mannens toe.

Afwijkingen ten opzichte van die code worden DNAvarianten genoemd. Deze varianten kunnen ziekten en aandoeningen veroorzaken, al zijn de meeste varianten niet ziekmakend. In het laboratorium wordt onderzocht of een DNAvariant een ziekte kan veroorzaken.

Wanneer het draait om een erfelijke aandoening, kan door middel van een DNA-analyse zelfs worden aangetoond of iemand drager van de ziekmakende variant is, nog voordat symptomen zich voordoen. “Veel aandoeningen openbaren zich op latere leeftijd, en voor een aantal aandoeningen is er een groot risico op ernstige gezondheidsschade, zoals kanker.”

Genoomdiagnostiek kan ook gebruikt worden om prenataal te onderzoeken of het DNA van een ongeboren kind afwijkingen vertoont (bijvoorbeeld de NIPT-test). Daarnaast kan nog vóór een zwangerschap bepaald worden of de toekomstige ouders drager zijn van ernstige erfelijke aandoeningen, waarbij het kind risico loopt wanner het van beide ouders deze DNAverandering erft (zie plaatje).

Met name voor de behandelbare aandoeningen is het belangrijk om op tijd te weten of iemand de DNA-variant van een (erfelijke) aandoening heeft. Wanneer bekend is dat iemand kans loopt om een bepaalde ziekte te ontwikkelen, kan hier preventief naar gehandeld worden.

Een DNA-analyse kan ook helpen bij het stellen van een juiste diagnose wanneer de oorzaak van de klachten van een zieke patiënt na lang onderzoek onbekend blijft. Hierdoor kan sneller en beter behandeld worden. Mannens verwacht dat DNA-onderzoek in de toekomst steeds vaker zal worden ingezet ter ondersteuning van het stellen van een juiste diagnose.

De juiste medicijnen

Een derde toepassing van DNA-onderzoek, die steeds vaker wordt gebruikt, is farmacogenetica. Deze wetenschap bestudeert variaties in het DNA van enzymen die in de lever geneesmiddelen afbreken, om zo de effectiviteit en de kans op bijwerkingen van medicijnen bij patiënten te begrijpen, of zelfs te voorspellen.

Ron van Schaik, president van de European Society of Phamacogenomics and personalised Therapy (ESPT), licht toe: “Zeven procent van de ziekenhuisopnames wordt veroorzaakt door bijwerkingen van medicijnen, en dat is echt een groot probleem. Daarnaast blijkt 25 tot 60 procent van de geneesmiddelen niet goed te werken.”

Dit komt doordat het lichaam van die patiënten de medicijnen anders omzet dan verwacht. De manier waarop het menselijk lichaam reageert op geneesmiddelen is mede afhankelijk van de capaciteit die het lichaam heeft om medicijnen af te breken. Dit is voor een belangrijk deel erfelijk vastgelegd. Om te achterhalen hoe iemand medicijnen afbreekt, wordt het DNA onderzocht, waarbij wordt gekeken naar een specifiek aantal enzymen, vertelt Van Schaik.

De informatie die uit dit DNA-onderzoek komt, kan vervolgens worden vertaald naar een alternatief, persoonlijk doseeradvies, of de basis zijn voor de keuze van een ander middel. Bij DNA-analyses binnen de farmacogenetica is de (potentiele) blootstelling aan medicijnen altijd leidend.

Iemands DNA wordt pas onderzocht als hij of zij een bepaalde aandoening of ziekte heeft en daarbij een specifiek geneesmiddel slikt, of moet gaan slikken. Doel is om het risico op bijwerkingen zo klein mogelijk te houden, en de kans op effectieve therapie te verhogen. Een farmacogenetisch onderzoek wordt ingesteld wanneer een patiënt geneesmiddelen krijgt en hij of zij aanzienlijke bijwerkingen heeft, of juist indien de medicijnen niet werken, legt Van Schaik uit.

Als voorbeeld noemt hij patiënten die antidepressiva slikken. “Ongeveer 10 procent van de bevolking heeft geen CYP2D6-enzymactiviteit in de lever, waardoor behandeling met antidepressiva, antipsychotica en bètablokkers meer bijwerkingen kunnen geven. Die mensen zijn gebaat bij lagere doseringen van de middelen.”

Deze dosering wordt aan de hand van het DNA-onderzoek bepaald en als advies meegegeven aan de patiënt in een zogenoemd DNA-paspoort voor medicatie. Hierin wordt aangeven of bepaalde enzymen niet (rood), deels (oranje) of wel (groen) aanwezig zijn. Dit DNA-paspoort krijgt de patiënt vervolgens opgestuurd. Alle apothekers in Nederland kunnen aan de hand van dit DNA-paspoort adviezen geven over medicatie op maat.

Voordelen van DNA-onderzoek

Omdat een flink percentage van de medicijnen niet het gewenste effect heeft, kan farmacogenetisch onderzoek van grote waarde zijn voor patiënten. “Ieder medicijn geeft een bepaald risico. Het is van belang dat we met de kennis en kunde van vandaag dit risico voor de patiënt zo klein mogelijk te houden.

Veilig toedienen van medicatie is belangrijk.” Wanneer bekend is hoe iemand waarschijnlijk zal reageren op medicijnen, kunnen doseringen op het DNA-profiel van de patiënt worden aangepast (therapie op maat). Niet alleen voor patiënten kan het onderzoeken van de effectiviteit van medicijnen van groot belang zijn, ook voor ziekenhuizen heeft het positieve gevolgen.

Zo zullen minder mensen op de spoedeisende hulp terechtkomen door bijwerkingen, denkt Van Schaik, en zullen ziekenhuizen minder ligdagen hebben per patiënt, omdat de patiënt eerder op therapie zal reageren. “Daarnaast zal een therapie die beter op de patiënt is afgestemd ertoe leiden dat mensen weer eerder aan het werk kunnen, dus is het economisch gezien ook beter.”

Concluderend kan worden gesteld dat het menselijk DNA een bron van waardevolle informatie is. Waar DNA-onderzoek nu nog veelal door artsen wordt aangevraagd, zal dit in de toekomst wellicht ook anders zijn. Burgers worden mondiger, met als gevolg dat zij ook steeds beter geïnformeerd willen zijn over hun gezondheid en gezondheidsrisico’s. Inzicht in het eigen DNA zou hieraan kunnen bijdragen. Toekomstmuziek? De tijd zal het uitwijzen.