Next Generation Sequencing

Dr. Annemieke Aartsma-Rus
Universitair Hoofddocent Humane Genetica
Leids Universitair Medisch Centrum

1. Wat is de belangrijkste wetenschappelijke ontwikkeling in uw vakgebied?

In mijn vakgebied (de genetica) zijn “next generation sequencing (NGS)” en allerlei andere “omics”-technieken met een hoge datadichtheid momenteel de belangrijkste ontwikkeling. Met deze technologieën is het mogelijk om relatief goedkoop en in relatief korte tijd heel veel genetische en biologische informatie van een organisme of persoon in kaart te brengen. Hierdoor wordt het veel eenvoudiger om zeldzame ziektes op te sporen, of de genetische informatie van veel organismes in kaart te brengen. De integratie van verschillende databronnen (ook wel ‘systems biology’ genoemd) zal op termijn ook een betere voorspelbaarheid van ziekte en gezondheid opleveren. Dat opent de weg naar ‘medicijn op maat’ en gerichtere preventie. Helaas is de kracht van deze technieken – de enorme hoeveelheid data die in korte tijd kan worden verkregen – momenteel ook de grootste beperking. Data-opslag is een probleem, aangezien deze machines elk per dag ~1 terabyte aan data produceren. Tevens moet de software voor het goed en snel analyseren van alle data nog grotendeels worden ontwikkeld. Tenslotte is het soms moeilijk om door de enorme hoeveelheid data het bos nog te zien – voor veel bevindingen is het nog niet duidelijk wat de betekenis is (ziekteveroorzakend of natuurlijke variatie?).

2. Op welke wetenschappelijke doorbraak hoopt u?

Wanneer de analysemethodes verbeteren en ons inzicht in mutaties en natuurlijke variatie verbetert, zou de weg open liggen naar persoonsgebonden medicatie. Het wordt dan namelijk eenvoudiger om patiënten te screenen – niet alleen om na te gaan welke genetische aandoening zij hebben, maar bv ook om te testen of ze beter op het ene of het andere medicijn zullen reageren, en/of bijwerkingen zullen krijgen bij bepaalde medicatie. Richtte de genetica zich vroeger vooral op het ontdekken waarom patiënten bepaalde aandoeningen hebben (welk gen is gemuteerd?) en hoe en waarom dit leidt tot de ziekte, momenteel vindt ook meer en meer onderzoek plaats naar het ontwikkelen van mogelijke therapieën voor genetische aandoeningen. Daar erfelijke ziektes vaak zeldzaam zijn, is de ontwikkeling lastiger dan bij veel voorkomende aandoeningen, simpelweg omdat er minder patiënten zijn om nieuwe (mogelijke) medicijnen in te testen. Ook hier kan de “next generation sequencing” en grootschalige eiwitanalyse uitkomst bieden: in plaats van in heel veel patiënten naar bepaalde factoren te kijken bij het testen van mogelijke medicijnen, kan hiermee in een klein groepje patiënten in veel meer detail worden gekeken.

3. Wat is de waarde van uw vakgebied voor de samenleving?

Zelf werk ik aan de ontwikkeling van een mogelijke therapie voor Duchenne spierdystrofie. Dit is een ernstige spierziekte, die voorkomt bij 1 op de 3500 jongens, waarbij patiënten progressief hun spierfunctie verliezen. Hierdoor komen ze vaak voor hun 12e jaar in een rolstoel en overlijden ze veelal rond hun dertigste door ademhaling- of hartfalen. De therapie die wij ontwikkelen (exon skippen, zie hier voor meer informatie en hier voor een uitleg in dansvorm) is een voorbeeld van een persoonsgebonden therapie. We proberen namelijk de ernstige mutaties van Duchenne patiënten door het aanbrengen van een soort ‘moleculaire pleister’ om te zetten in veel mildere mutaties, zoals die ook gevonden worden bij Becker spierdystrofiepatiënten. Hier heeft de ziekte een minder ernstig verloop. Daar verschillende patiënten verschillende mutaties hebben, moeten er verschillende exonen worden geskipt om dit te bewerkstelligen. Deze aanpak wordt momenteel getest in een fase 3 klinische studie door Prosensa Therapeutics (Leiden, Nederland) en GlaxoSmithKline. Als de aanpak aanslaat zou die toepasbaar zijn voor 13% van de patiënten. Dit zou resulteren in een hogere zelfredzaamheid van de patiënt, verbeterde participatie aan de arbeidsmarkt. Dit zou ook een grote impact hebben op de directe omgeving van de patiënt, aangezien de zorg voor een Duchenne zoon veel vergt van de ouders en gezinsleden. Ons onderzoek richt zich momenteel op het breder toepasbaar maken van deze aanpak voor meer patiënten. Overigens is onze “exon skip” aanpak in principe ook toepasbaar voor andere erfelijke ziektes en niet erfelijke ziektes.


Andere bijdragen in DNA, Geneeskunde, Medicatie