Onderzoekers hebben de laatste 8% van de ontbrekende genetische informatie aangevuld, waardoor nieuwe aanwijzingen zijn vrijgekomen voor een beter begrip van de oorzaken en genezing van ziekten en van de wijze waarop wij geneesmiddelen metaboliseren.
Wetenschappers vieren menselijke genoom mijlpaal met nieuwe Intel
Door Marcia Frellick
6 april 2022 C Voor het eerst is het menselijk genoom eindelijk van begin tot eind in kaart gebracht, en de historische mijlpaal heeft wetenschappers in vervoering gebracht.
"Het is echt een grote en opwindende gebeurtenis, zowel in de genomicagemeenschap als in de bredere wetenschappelijke en medische gemeenschap," zegt Benjamin Solomon, MD, klinisch directeur van het National Human Genome Research Institute.
Meer dan 100 wetenschappers hebben de laatste 8% van de ontbrekende menselijke genetische informatie aangevuld en de bevindingen gepubliceerd in een reeks van zes artikelen in het tijdschrift Science, samen met begeleidende artikelen in andere publicaties.
Solomon zegt dat zijn social media feed de afgelopen dagen is "opgeblazen".
In de papers werd aangekondigd dat de onderzoekers, die deel uitmaken van een internationaal consortium met de naam Telomere-to-Telomere (T2T), genoemd naar de kapjes aan het einde van alle chromosomen, de laatste twee decennia de gaten van ontbrekende gegevens hadden opgevuld en voorheen onleesbare informatie hadden ontcijferd.
In 2003 deelden onderzoekers mee dat het menselijk genoom in het kader van het Human Genome Project was gesequencet, maar dat de schat aan informatie hiaten vertoonde die toen nog niet toegankelijk waren.
Deze ontbrekende 8% zou aanwijzingen kunnen opleveren voor mysteries als hoe cellen eiwitten produceren, hoe mensen zich aanpassen aan infectieziekten en deze overleven, waarom kankers ontstaan, hoe we geneesmiddelen metaboliseren, en waarom menselijke hersenen groter zijn en beter in staat zijn informatie te verwerken dan die van apen en andere soorten, aldus de wetenschappers.
Het menselijk lichaam begrijpen
Veel voordelen zullen pas veel later worden gerealiseerd, zegt Solomon, maar een van de verbeteringen op korte termijn zal een duidelijker referentieset zijn voor het vergelijken van gendefecten.
Hij zegt dat het is alsof je het kinderspel speelt van het vinden van kleine verschillen in twee foto's.
Met de vorige gaten in het genoom, was de referentie set moeilijker duidelijk te zien, met gaten, wazige beelden, en codering op de verkeerde plaatsen, dus was het moeilijker om te begrijpen wat genetisch verschillend was in het geval van een bepaalde patiënt.
"Er zullen nu gevallen zijn die we kunnen oplossen, maar vroeger niet, omdat we een betere kaart hebben van de referentieset van het genoom," legt Solomon uit.
Een van de leiders van het T2T-werk, Evan Eichler, PhD, een professor in de genoomwetenschappen aan de Universiteit van Washington in Seattle, zegt dat de ontbrekende 8% bestond uit grotendeels repeterend menselijk DNA. Deze genetische instructies, deoxyribonucleïnezuur genoemd, werden in sommige gevallen duizenden keren herhaald, waardoor het voor de toenmalige sequencing-technologie te moeilijk was om ze te ontwarren.
Nieuwe technologie leidde tot ontdekking
Het navigeren door de zich herhalende genetische informatie "was als het rijden op een rotonde zonder afslagen," zegt Eichler, die ook deel uitmaakte van het oorspronkelijke Human Genome Project. Dankzij de vooruitgang in de afgelopen twintig jaar kan de technologie nu de zich herhalende genetica sorteren en de letters in langere, leesbare reeksen presenteren.
Het menselijk genoom, met 23 paar chromosomen, telt 3 miljard basenparen, en de herstelde 8% voegt 200 miljoen nieuwe basenparen toe, wat in wezen neerkomt op het toevoegen van één zeer groot chromosoom aan de wetenschappelijke ontdekking, zegt hij.
Een voltooide kaart zou onder meer kunnen helpen verklaren hoe groot iemands risico op hartziekten is. Eichler zegt dat de nieuwe informatie specialisten zou kunnen helpen het gen met de naam lipoproteïne (a) te begrijpen. Een deel van dat gen is zeer repetitief, zegt hij, en degenen die het eerder probeerden te sequencen raakten gewoon de weg kwijt.
"De laatste twee decennia hebben we dat gen niet routinematig kunnen sequensen, vooral omdat de staart van het gen C, het zakelijke uiteinde van het molecuul C, uit lange herhalingen bestaat," zegt hij. "Nu hebben we onze eerste volledige kopie," wat betekent dat wetenschappers vragen kunnen stellen en tests kunnen bedenken voor het verband tussen het gen en het risico op hartziekten. "Dat is een duidelijk voorbeeld van waar deze informatie zeer, zeer waardevol zal zijn," zegt Eichler.
