Prijs voor techniek aflezen genoom weer ingetrokken

Geplaatst op door
Beantwoorden

Al voor het hele circus goed en wel op gang is gekomen is de genoom X-prijs al weer teruggetrokken, zo meldt het populair wetenschappelijke tijdschrift New Scientist. Peter Diamandis, voorzitter van de genoom X-prijs-stichting in Playa Vista (Cal.) stelt dat de prijs is teruggetrokken omdat de opzet is ingehaald door de innovatie. De prijs is 7 jaar geleden aangekondigd en zou worden uitgereikt aan de fabrikant of ontwikkelaar van een DNA-afleesapparaat (sequencer) dat in staat was 100 genomen van mensen in 30 of minder dagen af te lezen.
De stand bij het sequencen staat er wat vreemd voor. De kosten ervan zijn aanzienlijk teruggelopen (men ‘doet’ een genoom voor minder dan 800 euro) en dat aflezen gaat ook aanzienlijk sneller dan een aantal jaren geleden, maar de huidige systemen zijn nog steeds ver verwijderd van de beoogde nauwkeurigheid (namelijk minder dan 1 foute aflezing op de miljoen nucleotiden).
Genoompionier Craig Venter, die de prijs bedacht, is teleurgesteld dat bedrijven en wetenschappers kennelijk weinig interesse hebben in de doelen die er zijn gesteld. Slechts twee deelnemers hadden zich gemeld voor de prijs. Misschien komt dat doordat de hoogte van de prijs, 10 miljoen dollar, weinig aanlokkelijk is voor bedrijven in een bedrijfstak waar volgens de New Scientist jaarlijks miljarden dollars in omgaan. Die nadruk van de makers van sequencers op snelheid en kosten ten koste van de nauwkeurigheid is volgens Venter verkeerd. “Ik denk dat de toekomst zal uitwijzen dat dat een grote fout is.” Die aflezers zijn dan misschien wel toereikend voor onderzoeksdoeleinden, stelt Venter, maar de nauwkeurigheid zal in de toekomst hét streven zijn wanneer sequencen een routinetechniek voor diagnose wordt. Dat is Clifford Reid, van een van de grootste bedrijven op dit terrein (Complete Genomics in Mountain View), met Venter eens. Hij is er echter van overtuigd dat die zal verbeteren, met of zonde X-prijs. “De markt zal ons er toe dwingen,” zegt hij.
Het is wel een bittere pil voor de paar groepen die wél in de race meegingen. “Het is teleurstellend, omdat dit een van de weinige prijzen is op het gebied van levenswetenschappen” stelt George Church van de Harvard-universiteit. “De terugtrekking is een vermijdbare klap voor vernieuwers.”

Bron: New Scientist

Klein RNA-molecuul regelt expressie honderden genen

Geplaatst op door
Beantwoorden
Het knippen van de minor-introns

Het knippen van de minor-introns

Een kleine RNA-molecuul, aangeduid met U6atac, is verantwoordelijk voor  de expressie van honderden genen, die coderen voor eiwitten die belangrijke functies hebben in de cel, zoals celgroei, de celcyclus, herstel van DNA-schade, ionkanalen en dergelijke. Daarbij speelt het mechanisme (splicing) een rol, die er voor zorgt dat, onder meer, bepaalde, niet-coderende stukjes uit het boodschapper-RNA, de ‘mal’ die wordt gebruikt om in het ribosoom eiwitten te maken, worden verwijderd (de zogeheten introns).
Processen in de cel zijn erg ingewikkeld. Dat splicing-mechanisme zorgt  ervoor dat introns worden verwijderd, nadat er een kopie gemaakt is van een stukje DNA (transcriptie) en de rest weer aan elkaar wordt gelast (=splicing). Dat hele mechanisme van knip/las-activiteiten wordt dan weer splicesoom genoemd, naar analogie van genoom.

Er zijn, om het nog wat ingewikkelder te maken, twee typen splicesomen: de minor en de major. De major (=meerdere) zoals de naam al zegt, is overheersend. “Zo overheersend”, zegt  Gideon Dreyfuss, leider van het onderzoek, “dat het vaak over het hoofd werd gezien. Soms wordt het niet eens genoemd.” Het belangrijkste splicesoom werkt op grootste deel van de introns (meer dan 200 000), terwijl het minor-splicesoom in actie komt bij enkele honderden.  Waarom dat kleine splicesoom nog steeds bestond en wat zijn specifieke rol was, was lang een vraagteken, vooral ook omdat het minor-splicesoom weinig efficiënt is. Hoe dan ook, duidelijk werd wel dat het boodschapper-RNA-moleculen die gekopieerd worden van stukken DNA met minor-introns werkt niet alvorens ook de minor-introns er uit zijn geknipt. Waarom, zo vroegen wetenschappers zich af, was dat ‘onding’ er niet door de evolutie uit geselecteerd?
Je zou dat een onzinnige vraag kunnen noemen, want de evolutie heeft heel wat ‘onnutte’ functies en eigenschappen laten voortbestaan. Met die vraag worstelden Darwin en zijn navolgers als Hugo de Vries al mee.
Dreyfuss en zijn medewerkers aan de universiteit van Pennsylvania ontdekten dat er meer zat achter dit ‘onnutte’ splicesoom. Ze zorgden ervoor dat de transcriptie geremd werd en maten drie, vier uur later wat er gebeurde met de hoeveelheid klein, niet-coderend RNA. Het niveau van U6atac zakte. Dat RNA-molecuultje, die een katalytische werking heeft in het minor-splicesoom, valt snel uit elkaar. Dreyfuss: “En we weten dat het al een van de zeldzaamste snRNA-moleculen in de cel is. Dus dachten we dat dat een effect op het minor-splicesoom zou moeten hebben. We ontdekten als we U6atac in cellen reduceerden, elk minorintron anders reageerde: sommige waren erg inefficiënt en erg gevoelig voor het U6atac-niveau, wat verklaart waarom boodschapper-RNA van deze genen geen goede expressie heeft.” Weinig U6atac in de cel verlaagt de snelheid van het knippen van introns en daarmee de expressie van belangrijke genen die minorintrons bevatten.

Vervolgens bekeken de onderzoekers wat er gebeurde als de concentratie aan U6atac werd verhoogd. Dat gaf een sterk verbeterde spliceactiviteit bij de inefficiënte introns te zien. Als de minorintrons niet goed uit het boodschapper-RNA worden geknipt, wordt uiteindelijk dat boodschapper-RNA weer vernietigd, waardoor genen met minorintrons niet meer coderen voor eiwitten. Met dit onderzoek komt de rol van het minor-splicesoom in een heel ander daglicht te staan, met een belangrijke rol voor U6atac. Dat sn-RNA fungeert in feite als een regelmechanisme voor genen met een minor-intron. Dreyfuss: “We denken dan ook dat dat minor-splicesoom is bewaard gebleven om dat het gebruikt wordt als een soort regelventiel en niet simpel als een splicesoom. Dat is een heel belangrijk mechanisme, dat we niet hadden verwacht.” Verder onderzoek moet achterhalen welke factoren de concentratie van U6atac – en dus de expressie van ‘minorgenen’ – beïnvloeden.

Bron: Eurekalert

Genenkaart van 30 kankersoorten samengesteld

Geplaatst op door
Beantwoorden
Gen'handtekeningen'

De gen’handtekeningen’ van drie verschillende typen kanker (alvleesklier-, long- en borstkanker) (afb. Nature)

Kanker heeft genetische wortels. Weliswaar zijn ook omgevingsfactoren, eetgewoonten, rookgedrag en dergelijke van invloed, maar dát iemand kanker krijgt is een gevolg van mutaties in het DNA. Op basis van een meta-analyse van een groot aantal onderzoeken heeft een groep onderzoekers nu een genenkaart kunnen ’tekenen’ van de 30 meest voorkomende kankersoorten: welke mutaties zijn er verantwoordelijk voor welk type kanker (borst- of huidkanker enz.).
De studie stond onder leiding van Ludmil Alexandrov van het Britse Wellcome Trust Sanger-instituut. Het maken van de gen’handtekeningen’ (combinaties van mutaties) kwam tot stand na bestudering en analyse van bijna 5 miljoen mutaties bij 7000 verschillende tumoren. De resultaten van het onderzoek zijn gepubliceerd in Nature.
Om daadwerkelijk kanker te krijgen zijn tenminste twee gen’handtekeningen’ nodig. Voor borst- en leverkanker ligt dat minimumaantal op zes. Sommige gen’handtekeningen’ zijn betrokken bij diverse kankersoorten. Zo zijn mutaties van de genen Brca1 en Brca2 betrokken bij het krijgen van zowel, borst-, eierstok- als prostaatkanker.
De meeste genetische veranderingen (60,7%) zijn het gevolg van veroudering. Dat betekent dat 25 van de 30 kankersoorten te maken hebben met leeftijd. Kankersoorten die ook kinderen en jongeren treffen zijn zeldzaam, maar kunnen zich al voordoen bij relatief weinig genetische veranderingen. Aan de andere kant van het spectrum bevinden zich typen kanker die ontstaan door ultraviolet licht of door kankerverwekkende stoffen zoals tabak.
In deze studie komt ook de belangrijke rol naar voren die een familie van enzymen (Apobec) speelt bij het ontstaan van genetische veranderingen. Deze eiwitten helpen normaal gesproken in de strijd tegen virusinfecties. Toch kunnen deze nuttige stoffen zich op de duur ontwikkelen tot wolven in schaapskleren die de ontwikkeling van kankercellen stimuleren.
De onderzoekers hebben door de meta-analyse de onderliggende mechanismen van het merendeel van de kankertypen kunnen achterhalen, waardoor niet alleen een beter inzicht is verkregen in de processen die er spelen bij het ontstaan van kanker (en daarmee ook in een genezingsstrategie), maar de studie biedt ook de mogelijkheid tot individualisering van de behandeling die de beste kans op een positief resultaat oplevert.

Bron: Futura-Sciences

Daar is de mammoet weer

Geplaatst op door
Beantwoorden

Het is al lang een warm gekoesterde wens om de mammoet weer te doen herleven, maar zo simpel is dat niet. Zelfs de pas in 1936 uitgestorven buidelwolf (ook wel Tasmaanse tijger genoemd) blijkt lastig te reconstrueren uit het voorhanden DNA-materiaal. Het DNA van een pup op sterk water bleek verre van compleet, bijvoorbeeld. Van de mammoet is nog veel minder genetisch materiaal over. Tel uit je winst. Hoe het ook zij, BBC wijdt vandaag een programma aan de wederopstanding van uitgestorven dieren.

Bron: BBC

‘Geheugen’ cel deels ontrafeld

Geplaatst op door
Beantwoorden
Transcriptiefactorbinding

Cohesine speelt een rol in het geheugen van de cel (afb. Cell)

Cellen hebben een geheugen, maar hoe dat werkt was nog niet bekend. Onderzoek aan het Zweedse Karolinska-instituut heeft tenminste een deel van die sluier opgelicht. Het blijkt dat eiwitringen die zich rond het DNA draperen deel uitmaken van het celgeheugen.
Cellen delen zich, pakweg, elke 24 uur. Het is wezenlijk dat de dochtercel een kopie is van de moedercel. Transcriptiefactoren, zoals veel in het leven zijn dat (een bepaald type) eiwitten, zorgen ervoor dat de cel een specifieke functie heeft en behoudt. Een spiercel blijft, na deling, een spiercel, een levercel een levercel enz. Het rare is dat bij elke celdeling het specifieke transcriptiefactorpatroon, dat dus borg staat voor het type cel, verdwijnt en dat dan zowel de moedercel als de dochtercel weer het juiste patroon moet zien te krijgen. Dat dat gebeurt is de zorg van het celgeheugen.
Zoals gezegd was tot voor kort, ondanks veel onderzoek, niet duidelijk hoe de cel dat klaarspeelt. “Het probleem is dat er in een cel zoveel DNA is dat het voor transcriptiefatoren onmogelijk is om in korte tijd hun weg terug te vinden”, zegt Jussi Taipale van het Karolinska-instituut en van de universiteit van Helsinki. “Nu hebben we een mogelijk mechanisme gevonden dat verklaart hoe het celgeheugen werkt, dat de cel helpt onthouden waar de transcriptiefactoren zich moeten binden.” De onderzoekers hebben de resultaten van hun onderzoek gepubliceerd in het blad Cell.
Het bleek uit hun onderzoek dat een groot eiwit, cohesine genaamd, zich als een ring om beide DNA-strengen ‘drapeert’, die gevormd worden bij de celdeling. Die eiwitringen markeren de plaatsen op het DNA waar de transcriptiefactoren waren gebonden. De eiwitringen vormen geen beletsel voor de, andere, eiwitten die zorgen voor de verdubbeling van de strengen (de replicatie). Er is dan maar één ring nodig om de juiste hechtingsplaatsen voor de transcriptiefactoren op twee DNA-strengen te markeren. Om er helemaal zeker van te zijn dat het gaat zoals de onderzoekers denken dat het gaat, is meer onderzoek nodig. “Maar de uitkomsten van de experimenten ondersteunen ons model”, stelt mede-onderzoeker Martin Enge. De onderzoekers hebben ook ‘kaarten’ gemaakt van de transcriptiefactorpatronen van de diverse cellen in het lichaam, de uitgebreidste tot nu toe.
Transcriptiefactoren spelen niet alleen een belangrijke rol in het vastleggen van het celtype, maar kunnen, dat is de andere kant van de medaille, een rol spelen bij het ontstaan en voortwoekeren van, al of niet erfelijke, ziektes. De ontdekking dat cohesine praktisch aan alle regelsequenties op het DNA bindt, zou van dat eiwit een aanwijzer kunnen maken welke delen van DNA ziekteverwekkende mutaties bevatten. “Nu analyseren we eigenlijk alleen de DNA-sequenties in de genen, ongeveer 3% van het genoom. De meeste locaties die kanker kunnen veroorzaken liggen elders”, zegt Enge. “We kunnen die niet op een betrouwbare manier analyseren, daar is het DNA-molecuul simpelweg te groot voor. Door nu alleen die sequenties te analyseren die aan cohesine binden, ruwweg 1% van het genoom, zou het ons mogelijk maken om aparte mutaties te analyseren en ons veel beter in staat stellen die schadelijke mutaties te identificeren.”

Bron: Science Daily

Muizenhart klopt weer met mensencellen

Geplaatst op door
Beantwoorden

Lei YangLei Yang van de universiteit van Pittsburgh

Een onderzoeksgroep rond Lei Yang van de universiteit van Pittsburgh heeft een muizenhart weer aan het kloppen gekregen met menselijke stamcellen. Het resultaat was dus een hybride hart, bestaand uit muizenhartcellen en mensenhartcellen. Het onderzoek moet gezien worden in het streven uitgaande van stamcellen nieuwe organen te maken.
Yang ontdeed een muizenhart van alle cellen. Het overblijvende eiwitgeraamte werd vervolgens ‘herbevolkt’ door hartvoorlopercellen (een voorfase van cellen in de ontwikkeling van stamcel tot hartcel) van mensen. Na een paar weken begon het hart weer te kloppen. De voorlopercellen ontwikkelden zich uit pluripotente stamcellen, die op hun beurt weer waren gekloond van menselijke huidcellen. In een eerdere studie werden menselijke embryocellen gebruikt, maar dat was geen succes. Het is voor het eerst dat een muizenhart geheel ontdaan is van zijn eigen cellen, waarna die vervangen werden door voorlopercellen.
Hoewel het muizenhartje pompte, was het niet sterk genoeg om het bloed effectief rond te pompen. Het bleek dat het hartritme afweek van het ritme van een muizenhart. Er blijft dus nog wel wat werk aan de winkel voor de onderzoekers. Uiteindelijk is het, dus, de bedoeling van Yang en zijn medewerkers om menselijke harten te maken die kunnen worden getransplanteerd. “Met onze methode kunnen we zowel de spier- als bloedvatcellen maken. We hopen gauw menselijk hartweefsel te kunnen maken, maar onze droom is uiteraard een heel menselijk hart.”

Bron: New Scientist

De ideale genreparator ontdekt (?)

Geplaatst op door
Beantwoorden

Ik vrees dat het nog wel een tijdje zo zal gaan: onderzoeksgroepen die beweren dat ze hét middel of dé methode hebben gevonden. Nu zeggen twee Chinese Amerikanen, Zhonggang Hou van het Amerikaanse Morgridge-instituut en Yang Zhang van de Noordwest-universiteit in het blad van de Amerikaanse academie van wetenschappen (PNAS) dat ze een nieuwe techniek hebben ontwikkeld die veel simpeler dan bestaande technieken ‘foute’ genen zou kunnen repareren. “Hiermee is het mogelijk elk gendefect te herstellen, ook die welke verantwoordelijk zijn voor borstkanker, de ziekte van Parkinson en andere ziekten”, zegt Hou. “Doordat die techniek kan worden toegepast op menselijke pluripotente stamcellen opent die de mogelijkheid voor serieuze therapeuthische toepassingen.”
De onderzoekers maken voor hun ‘genreparator’ gebruik van de bacterie Neisseria meningitidis (veroorzaakt hersenvliesontsteking) als bron voor het eiwit Cas9, dat gebruikt wordt om de defecte genen weg te knippen. Zhang: “We zijn er in geslaagd dit eiwit te sturen met verschillende typen kleine RNA-moleculen, waardoor we in staat zijn heel nauwkeurig genen te verwijderen, te verplaatsen of te repareren. Dat is een stap vooruit in vergelijking met de bestaande technieken als de zinkvingernucleases en TALENs.” Deze technieken maken gebruik van synthetisch gemaakte knipeiwitten. Volgens Hou is het mogelijk met de nieuwe techniek in een paar dagen RNA te synthetiseren, waar dat in de ‘oude’ methoden weken tot maanden zou duren. Volgens James Thompson van het Morgridge-instituut, een van de co-auteurs, maakt deze techniek het mogelijk het hele brede scala aan mogelijkheden van de polypotente stamcel te benutten voor therapeutische doeleinden, maar ook voor het testen van geneesnmiddelen of voor biomedisch onderzoek. De methode zou ook veilig zijn. Andere reparatiemethden zouden nog wel eens last hebben van misknippen (het doorknippen van het DNA-molecuul op een verkeerde plaats). Dat zou bij de deze methode niet het geval zijn. De onderzoekers spreken zelfs van een routinematige labtechniek. Of dat werkelijk werkelijk zo is, zal nog moeten blijken. De praktijk is vaak een harde leermeester.

Bron: EureAlert

Een oud verhaal: hoe zagen de oereiwitten er uit?

Geplaatst op door
Beantwoorden

oereiwitten (afb. uit Structure/Cell)Leven is een lastig fenomeen. Dan bedoel ik niet dat we het gedurende ons aardse bestaan niet altijd even makkelijk hebben, maar dan heb ik het over het fenomeen op zich. Nog geen wijsgeer heeft een afdoend antwoord kunnen formuleren op de vraag wat leven nu eigenlijk is. Wat maakt leven tot leven? Ook over hoe het leven op aarde ontstaan is tast men in het diepe duisternis. De Spaanse onderzoeker Jose Sanchez-Ruiz heeft geprobeerd het spoor terug te volgen om zo een flintertje licht te werpen op de ontstaansgeschiedenis van leven. Op die manier zou hij achter de structuur van eiwitten zijn gekomen zoals die zo’n 4 miljard geleden op aarde zouden kunnen zijn ontstaan. Veel zou’s, (=slagen om de arm) dus.

Sanchez-Ruiz en zijn mede-onderzoekers concentreerden zich op een groep specifieke eiwitten, aangeduid met de naam thioredoxinen, die in alle drie levensvormen (bacteriën, eukaryoten en archaea) voorkomen. Tot hier gekomen ben ik op internet gaan zoeken waar die thioredoxines worden beschreven en kwam op C2W terecht. Een artikeltje van Arjen Dijkgraaf over een relaas in het wetenschapsblad Nature Structural & Molecular Biology. Dat lijkt verdomd veel op het vigerende verhaal. Ook in dat drie jaar oude verhaal figureert Sanchez-Ruiz. Is die man aan het kringlopen of mis ik iets?
In zijn ‘nieuwe’ verhaal constateert ie dat de door hem gevonden oereiwitten opvallende gelijkenis vertonen met de huidige thiodeoxines. Ze kunnen alleen heel wat meer hebben dan de moderne: ze werken optimaal onder vrij zure omstandigheden (pH van 5) en denatureren pas bij zo’n 30 graden hogere temperaturen dan hun huidige evenknieën. De onderzoekers maken er uit op dat de aardse oceanen een paar miljard jaar geleden veel warmer en zuurder moeten zijn geweest dan nu, iets dat uiteraard al langer werd vermoed, schreef Dijkgraaf drie jaar geleden dan ook.

Bron: Science Daily (afb. uit Structure)

 

Verandering in histonen speelt rol in genexpressie

Geplaatst op door
Beantwoorden

De grote Hugo de Vries had het over ‘latent’ en ‘actief’ als hij over genen sprak. Hij werd, na aanvankelijk gevierd te zijn, weggehoond: ‘dominant’ en ‘recessief’, de termen van de Oostenrijkse monnik Mendel, daar ging het om. Zo langzamerhand komen we er achter dat het allemaal wat minder simpel ligt. Genen kunnen, op zijn Vriesiaans, worden aan- en uitgeschakeld, maar hoe gebeurt dat? De Amerikaanse onderzoekers Lu Bai en David Stillman kwamen er via een studie bij gisten achter dat de zogeheten histonen, eiwitten die het DNA-molecuul inbedden, daarbij een belangrijke rol spelen. Veranderingen in de histonen maken dat een gen al of niet zijn functie uitoefent en zouden ook een belangrijke rol spelen in de handhaving (van die al of niet tot expressie komen van de gen), zodat die genen ook in de dochtercel aan- of uitgeschakeld blijven. Overigens is el eerder een verband gelegd tussen histonen en genexpressie

Lu Bai

Lu Bai

Genexpressie, of een gen ‘actief’ of ‘latent’ is (om bij De Vries te blijven), is een fundamenteel proces in de cel. Verschillende ‘expressiepatronen’ kunnen leiden tot een  volledig ander gedrag van de cel. Dat is natuurlijk ook ‘logisch’ als je bedenkt dat in een individu elke cel is ‘voorzien’ van precies hetzelfde DNA, terwijl er toch vele honderden celtypen bestaan. Bai:” Als er daarbij iets verkeerd gaat kan dat leiden tot ziektes.”
Door gebruik te maken van fluorescentie, was Bai en zijn team in staat de expressie van een bepaald gen (HO genoemd) in gistcellen te volgen in verschillende opeenvolgende celdelingen. Als HO ‘aan’ staat, dan verandert het ‘geslacht’ van de gist van ‘mannelijk’ in ‘vrouwelijk’ en omgekeerd. De expressie van HO zou in de moedercellen maar niet in de dochtercellen aangeschakeld moeten zijn. Grofweg klopte dat wel: in 98% van de moedercellen was HO aangeschakeld, maar toch ook in 3% van de dochtercellen. De vraag voor Bai et.al. was waarom het daar fout ging. Bai: “We vonden dat veranderingen in de histonconfiguratie daarvoor verantwoordelijk zijn en in sommige gevallen ‘herinnerde’ de cel zich zijn expressie: als HO in een cel is aangeschakeld, dan is het waarschijnlijk dat die ook in de daar uit voortgekomen cellen is aangeschakeld. Dat ‘geheugen’  is een gevolg van veranderingen in de histonen.”

Bron: Science Daily

Is genie genetisch vastgelegd?

Geplaatst op door
Beantwoorden

Je zou zeggen van wel: slimme ouders hebben door de bank slimme kinderen, althans kinderen die het in het schoolsysteem ver schoppen. Want wat is slim eigenlijk? Dat je een hoog IQ hebt, maar wat zegt dat weer? Eigenlijk niet zo heel veel, maar in onze maatschappij wordt een hoog IQ hoog aangeslagen.
In China woont een slim ventje, Bowen Zhao. De lastige programmeertaal perl had hij in een paar dagen onder de knie, waar anderen een jaar over doen. Ook andere hersenkrakers had de toen 17-jarige Zhao opgelost in een fractie van de tijd die een normaal mens daarvoor gebruikt. Om een lang verhaal kort te maken: Zhao houdt zich nu als 21-jarige bij het befaamde Chinese genetica-instituut BGI met een miljoenen dollars kostend onderzoeksprogramma bezig dat de genetische wortels van intelligentie  moet blootleggen. Tot op zekere hoogte kun je aan je slimheid (in de zin van het oplossen van voorgelegde vraagstukken) schaven, maar daar zitten duidelijke grenzen aan. Iemand die problemen op de basisschool heeft met rekenen zal niet zo gauw hoogleraar wiskunde worden.

Bowen Zhao in de lift van BGI in Peking (foto Wired)

Bowen Zhao in de lift van BGI in Peking (foto Wired)

Of we het nu leuk vinden of niet, er zal een dag komen waarop een ouderpaar, enthousiast gemaakt door de jongste ontwikkelingen op het gebied van synthetische biologie, een kind wil krijgen dat niet alleen slim is, maar ook atletisch en, als het even kan, mooi (wat dat dan ook moge zijn). De maakbare mens of misschien wel de Mens-2.0 is in aantocht.
Er is nu al aardig wat maakbaar, maar de mogelijkheden daartoe zullen in de nabije (?) toekomst steeds verder toenemen. We zeuren nu over doping in de atletiek of bij het wielrennen, maar wat gaan we doen als we door genetische manipulatie superatleten maken die makkelijk 12 m ver springen of 3,5 m hoog? Krijgen we dan een aparte olympiade voor ‘normale’ (ongemanipuleerde) mensen? En we hebben meer voor het kiezen: lengte, fysiek, geestelijke gezondheid én slimheid.
De opzet van het oderzoek van Zhao is simpel: neem het DNA van een paar duizend intelligente mensen en vergelijk dat met dat van ‘normale’ mensen en zie, daar liggen de erfelijke wortels van intelligentie. Slimheid testen we met behulp van de IQ-test. Helaas was er geen Chinese IQ-test. Het ging helemaal fout toen leerlingen van de Chinese eliteuniversiteit Remnin de studenten een Engelstalige test lieten doen. Dat liep op een kleine ramp uit. De relatie met Remnin werd op sterk water gezet.
De zon begon weer voor hem te schijnen toen Zhao eind 2010 in contact kwam met Steve Hsu, een hoogleraar natuurkunde van de staatsuniversiteit van Oregon die een sabbatsjaar op Taiwan doorbracht. Hsu raakte geïnteresseerd door een artikel in een nieuwsbrief van het BGI over het project en is sedertdien raadgever en medewerker van Zhao.
Er is natuurlijk al langer gezocht naar de erfelijke wortels van intelligentie. Die is nooit gevonden. Volgens Hsu komt dat doordat intelligentie niet is verbonden met één gen of een paar genen maar met iets als 10 000 verschillende locaties op het DNA. Elke mens heeft er een paar honderd van de mogelijke 10 000 mutaties, elk met een negatief effect op het IQ. Intelligentie als een aftreksom. Iets soortgelijks schijnt zich ook voor te doen bij lichaamslengte. In grote lijnen wordt de theorie van Hsu door genetici aanvaardbaar geacht.

Om die 10 000 mogelijke DNA-varianten aan te kunnen wijzen is er een associatie-onderoek van het hele genoom nodig: vind de varianten die geassocieerd zijn met de eigenschap (intelligentie, in dit geval). Voor zo’n onderzoek heb je echter veel meer dan een paar duizend genomen nodig. Een recent Nederlands onderzoek naar drie varianten die bepalend zijn voor leerprestaties, een indicator voor het IQ, vergde onderzoek onder 125 000 genomen. Voor het onderzoek van Zhao en Hsu zijn wel 1 miljoen of meer genomen nodig. Dat hoeven niet allemaal heel slimme mensen te zijn, want je kunt ook de ‘misdrukken’ nemen in het genoom die de intelligentie drukken en die komen bij ‘normale’ mensen meer voor dan bij ‘slimme’. Vóór al die genomen zijn afgelezen en de conclusies zijn getrokken zijn we wel een jaar of vijf verder.
Als Zhao en Hsu slagen in hun opzet dan kunnen we, bij reageerbuisbevruchting, voor een pijnlijke keus komen te staan: kiezen we voor het embryo met de beste hersens? Hsu ziet dat niet als Faustiaanse nachtmerrie maar als een zegen voor de mensheid. Je kunt die intelligentie dan via genmanipulatie zelfs nog eens een handje helpen. Hij verwacht dat een land als Singapore de eerste zal zijn die deze techniek zal omarmen.
Komt het zo ver? Heeft Hsu het bij het rechte eind? Misschien is de wisselwerking tussen genen veel ingewikkelder dan we nu (denken te) weten. Zhao is echter overtuigd: “Menselijke intelligentie is vastgelegd in de genen en iemand zal er ooit achter komen hoe.”

Bron: Wired