UGent

Het gen

Een intieme geschiedenis

Dit boek vertelt over de historische ontdekkingen die hebben geleid tot belangrijke hedendaagse inzichten in de impact van de genen op ons bestaan. Ook bespreekt het de belangrijkste ethische en maatschappelijke uitdagingen die deze inzichten met zich meebrengen. Een aanrader!  


Auteur: Siddhartha Mukherjee
Over de auteur: 

Oncoloog en onderzoeker aan Columbia University, auteur van "De keizer aller ziektes. Een biografie van kanker."


Eerst verschenen: 2016
Uitgegeven door: De Bezige Bij
Bespreking: 

Enkele jaren geleden onderging de bekende Amerikaanse actrice Angelina Jolie een dubbele borstamputatie. Ze deed dit uit voorzorg nadat bleek dat ze genetisch gezien een grote kans had om borstkanker te krijgen. Enige tijd later liet ze om gelijkaardige reden ook haar eierstokken verwijderen. De actrice is wat Siddartha Mukherjee een “voorlever” noemt: iemand die haar bestaan aanpast op basis van informatie over haar genoom. Voorleven is slechts één van de vele gevolgen van de snel toenemende inzichten in de impact en de werking van genen op ons leven. Over hoe deze inzichten tot stand kwamen en hun implicaties, handelt Siddartha Mukherjees recentste boek, Het gen. Een intieme geschiedenis.  
 
De geschiedenis van het gen begint – of net niet – bij Charles Darwin, die eind jaren 1830 het belangrijkste evolutionair mechanisme ontdekte, met name natuurlijke selectie. Darwin zag in dat populaties zich aan hun omgeving aanpassen door de continue herhaling van willekeurige variatie en verschillend reproductief succes. De best aangepaste individuen hebben doorgaans de meeste kans op nageslacht, dat op zijn beurt dezelfde, beter aangepaste eigenschappen deelt en aan zijn nageslacht doorgeeft. Op deze natuurlijke manier ontstaan, meestal langzaam, soorten uit andere soorten, vaak met heel complexe kenmerken die men adaptaties noemt, zoals een oog of de productie van gif. Een noodzakelijke voorwaarde daarbij is dat de eigenschappen kunnen worden doorgegeven van generatie op generatie. Darwin had evenwel geen goed idee hoe erfelijkheid in zijn werk gaat. Net zoals veel van zijn voorgangers die zich bogen over dit vraagstuk, koesterde hij een organische visie die hij verder uitwerkte in zijn pangenese-theorie. Hij stelde dat de verschillende lichaamsdelen bepaalde cellen (welke hij “gemmules” noemde) afscheiden die zich verzamelden in de voorplantingsorganen. Bij reproductie vermengen de gemmulen van man en vrouw zich in het embryo. Theoretische bezwaren en experimenten toonden evenwel snel aan dat deze theorie niet kon kloppen. Wat er gebeurde met het lichaam, leek geen effect te hebben op het nageslacht. Maar hoe erfden kinderen dan de eigenschappen van hun ouders?
 
Enter Gregor Mendel. Deze Tsjechische monnik onderzocht in de jaren 1850 en 60 hoe erwtenplanten bepaalde eigenschappen doorgaven aan hun nakomelingen. Daarbij stelde hij vast dat de kenmerken zich niet vermengden: een korte en een lange steel resulteerden niet in een halflange steel, maar enkel in lange stelen. De korte stelen leken verdwenen als sneeuw voor de zon, maar na kruising met andere hybriden (planten die het resultaat zijn van de kruising tussen planten met lange en korte steel) vertoonden ze zich weer in de volgende generatie. Mendel merkte daarbij op dat de verdeling van de eigenschappen een bepaalde getalsmatige verhouding vertoonde. Hij begreep dat die verhouding werd bepaald door dominante en recessieve stukjes informatie – de Deense onderzoeker Wilhelm Johansen muntte het woord “gen” pas in 1905 – die telkens leidde tot een uitgesproken kenmerk. Mendels experimenten maakten duidelijk dat niet het lichaam, maar deze onzichtbare informatiedeeltjes de hoofdrol spelen in de overerving van eigenschappen. Mendel publiceerde zijn baanbrekende inzichten evenwel in een eerder obscuur wetenschappelijk tijdschrift waardoor ze meer dan dertig jaar lang over het hoofd werden gezien. Niet dat de wetenschap geen interesse had in het onderwerp, integendeel. Steeds meer wetenschappers bogen zich over het vraagstuk van de erfelijkheid. Het hoeft dan ook niet te verwonderen dat bij het begin van de twintigste eeuw verschillende wetenschappers Mendels bevindingen herontdekten.[1] Vanaf dan volgen de ontwikkelingen zich snel op.
 
Ik wil hier niet alle belangrijkste historische stappen in het onderzoek naar het gen uit de doeken te doen. Dat laat ik graag aan Mukherjee die het verhaal op een boeiende en tegelijkertijd rijk gestoffeerde en voldoende gedetailleerde manier vertelt, met bekende en minder bekende – maar daarom niet minder relevante – personages in de hoofdrol. In dat verhaal is veel dat fascineert. Zo meenden genetici bij aanvang dat hun onderzoek indruiste tegen Darwins evolutietheorie. Eigenschappen van organismen leken immers eensklaps en niet gradueel te veranderen. Pas bij de vorming van wat men de Moderne Synthese noemt in de jaren 1920 en 30 zullen wetenschappers de genetica en de evolutietheorie met elkaar verbinden – een verbintenis die tot vandaag enkel is versterkt. Ook vonden genetici het onwetenschappelijk het gen als iets materieels te beschouwen. Ze konden het gen immers niet rechtstreeks in hun laboratoria waarnemen en mochten het daarom enkel als een theoretische noodzaak naar voren schuiven – meteen ook een steek onder water naar de “darwinisten” die volgens de  genetici allerlei processen veronderstelden zonder ze ooit experimenteel vast te stellen. Pas nadat enkele experimenten aantoonden dat het gen wel degelijk bestond – straling bijvoorbeeld zorgde voor mutaties, een impact die uiteraard niet mogelijk is bij een loutere veronderstelling – begon de zoektocht naar de aard van het gen. Waaruit bestaat het? Wat is de fysieke drager? Hoe werkt het? En hoe brengen genen eigenschappen van de ene generatie op de andere? De zoektocht naar de antwoorden op deze cruciale vragen culmineert voorlopig in 1953 in de ontdekking van de dubbele helixstructuur van het DNA door James Watson en Francis Crick.
 
Daar eindigde het onderzoek uiteraard niet: later leren genetici onder andere hoe de instructies in het DNA leiden tot de ontwikkeling van een organisme, zijn ze in staat een volledig genoom, inclusief dat van de mens, in kaart te brengen en beginnen ze het beetje bij beetje ook te kunnen lezen. Dergelijke belangrijke stappen leiden tot belangrijke inzichten over onszelf. In hoeverre bepalen genen onze gevoeligheid voor ziektes? Onze intelligentie en seksuele voorkeur? Onze identiteit? Mukherjee legt het allemaal haarfijn uit en drukt er daarbij ook op dat genen niet alles bepalen. Iemand kan bijvoorbeeld op haar dertigste een agressieve borstkanker ontwikkelen, terwijl iemand met dezelfde genetische aanleg nooit de ziekte krijgt. Eeneiige tweelingen, die genetische klonen van elkaar zijn, groeien op tot twee unieke individuen. Deze voorbeelden maken duidelijk dat er ook een andere, misschien ietwat verrassende factor een rol speelt, namelijk toeval!
 
Inzichten in ons genetisch materiaal dragen niet alleen bij tot diepere inzichten in onszelf. Ze zetten ook de poort open naar de volgende fase, met name de manipulatie van ons genoom. Dit kan op velerlei manieren. De voorlevers waarvan Angelina Jolie een voorbeeld van is, manipuleren hun genen door hun omgeving te wijzigen: zonder borsten kan er zich geen borstkanker ontwikkelen. Anderen houden zich aan bepaald dieet of vermijden bepaald gedrag. Maar we kunnen ook op het genetisch materiaal zelf ingrijpen. Tegenwoordig worden bij in-vitrofertilisatie embryo’s gescand op zeer ingrijpende, pijnlijke en vaak dodelijke ziektes die het gevolg zijn van één mutatie in het genoom, waardoor vervolgens enkel de gezonde embryo’s in de baarmoeder worden ingeplant. Of bij een zwangerschap kijkt men of de foetus de genetische tekenen vertoont van het Down-syndroom, waarop ouders de keuze krijgen de vrucht te laten aborteren. Dit zijn eerder passieve vormen van ingrijpen in de genen. Maar we kunnen vandaag ook actief genetisch materiaal wijzigen, wat heeft geleid tot de ontwikkeling van gentherapie die in de toekomst talloze mensen hun leven zal redden en verbeteren. Met de nieuwe technologieën wordt het zelfs mogelijk genetisch gemodificeerde mensen te creëren, die Mukherjee omschrijft als “posthumanen”.
 
De mogelijkheden lijken schier eindeloos en boezemen daarom ook angst in. Naarmate we ons genetisch materiaal beter begrijpen, zullen we niet alleen ziektes kunnen bestrijden. We zullen ook andere menselijke eigenschappen kunnen wijzigen en aanpassen aan onze noden, behoeften en voorkeuren. Dit roept bij velen associaties op aan de eugenetica en de gruwelijkheden in Nazi-Duitsland. Mukherjee gaat uitgebreid in op deze donkere kant van het verhaal. Maar hij toont ook aan welke strenge criteria vandaag de genetische modificatie van mensen beperken, al liggen die niet in steen gebeiteld. Naarmate de toepassingen uitbreiden, zullen er nieuwe regels in voege komen. Welke regels zal de inzet worden van een uiterst belangrijk maatschappelijk debat. Voor wie op een geïnformeerde en genuanceerde manier wil meepraten is Het Gen noodzakelijke literatuur

[1] Mukherjee houdt zich hier aan het klassieke verhaal van Mendels ontdekking, dat vandaag evenwel door wetenschapshistorici in twijfel wordt getrokken. Zo was Mendel vermoedelijk niet op zoek naar inzichten in de erfelijkheid, maar naar de manier waarop hybriden kunnen ontwikkelen tot een stabiele soort. Ook is het niet duidelijk of hij wel dacht in termen van onzichtbare erfelijkheidsdragers. Mendels onderzoek was dus niet zo baanbrekend als velen vandaag denken, wat meteen verklaart waarom het zo lang is “genegeerd”. Voor meer details, zie de uitstekende bijdrage van Bert Theunissen, “Wie ontdekte de wetten van Mendel””, aan de bundel “Fascinerend leven” (Academia Press, 2013), onder redactie van Lien Van Speybroeck en Johan Braeckman.

 


Bespreking door: Stefaan Blancke