Project MinE: Zoektocht naar genetische oorzaken ALS in 10.000 DNA profielen

November 2012

Op 9 september sprongen 1100 deelnemers in het Amsterdamse grachtenwater voor de eerste Amsterdam City Swim. Een groot aantal bekende Nederlanders en niemand minder dan prinses Máxima zwommen maar liefst 2028 meter om geld op te halen voor Stichting ALS Nederland en voor meer bekendheid voor de ziekte ALS. Een deel van de opbrengst gaat naar een van de grootste projecten tot nu toe: project MinE.

Het project MinE heeft als doel om van 10.000 personen een compleet DNA profiel te onderzoeken en zo de genetische oorzaken van ALS op te sporen. Er is namelijk helaas nog weinig bekend over hoe ALS ontstaat, maar het wordt steeds duidelijker dat genetische oorzaken een belangrijke rol spelen. Dit blijkt ook uit de onderzoeksresultaten van de laatste twintig jaar. In 1993 werden voor het eerst genetische afwijkingen gevonden bij ALS-patiënten in het SOD1 gen. Inmiddels, in 2012, zijn er ongeveer 17 genen gevonden waarin veranderingen de kans verhogen op het ontstaan van ALS. Dit klinkt als een flinke stap voorwaarts, maar dit vormt nog bij slechts 12% van de patiënten met ALS de oorzaak van de ziekte. Er is dus nog veel te ontdekken en dat is waarop project MinE gericht is.

Kralensnoer

Al het genetisch onderzoek wordt verricht op het erfelijke materiaal DNA, dat kan worden verkregen uit bloed. Ieder deel van het lichaam bevat hetzelfde DNA. DNA kunt u zich voorstellen als een kralensnoer van 3 miljard letters die een code vormen voor hoe iedere bouwsteen van het lichaam functioneert. Als er een letter in de code verandert, dan kan dit ervoor zorgen dat een bouwsteen van het lichaam minder goed functioneert. Tot voor kort was het alleen mogelijk om enkele honderden of duizenden letters van deze code te onderzoeken. Zo kon er geen compleet beeld van iemands DNA profiel verkregen worden. De huidige technieken maken het mogelijk om wel het gehele ‘kralensnoer’ te onderzoeken. Deze techniek wordt ook wel whole genome sequencing genoemd. Door een groot aantal van deze DNA profielen te vergelijken tussen patiënten met ALS en personen zonder de ziekte, kunnen veranderingen in het DNA worden opgespoord die betrokken zijn bij het ontstaan van ALS.


Het ALS Centrum in Utrecht heeft duizenden DNA monsters van ALS-patiënten
in vriezers liggen, die voor project MinE gebruikt kunnen worden.

Mining

Het analyseren van duizenden DNA profielen is helaas geen gemakkelijke klus. En omdat ieder mens anders is (denk aan rood of blond haar, bruine of blauwe ogen) zijn er ook heel veel veranderingen in het DNA die helemaal niet voor een ziekte zorgen, maar juist normale variatie mogelijk maken. U begrijpt dan ook dat het zoeken naar een ALS-veroorzakende verandering te vergelijken is met het zoeken naar een naald in een hooiberg. Vandaar ook de titel van het project ‘MinE’ naar het Engelse mining (graven) waarbij als het ware  gegraven moet worden naar de oorzakelijke DNA-verandering in een grote berg aan gegevens. Bedrijven, personen en instellingen kunnen actief deelnemen en onderdeel worden van project MinE door sponsoring en donaties. Hiermee kan men steunen wat in iedereen aanwezig is. Want ook daar staat de titel ‘MinE’ voor: in ME (in mij).


Frank Diekstra is arts-onderzoeker aan het UMC Utrecht en ook betrokken bij het project MinE.


DNA kunt u zich voorstellen als een kralensnoer van 3 miljard letters.
Op de foto: een DNA-streng (van fabrikant Illumina). Zo worden DNA-sequences vastgelegd.

DNA profielen

Om de kans te vergroten een DNA verandering te vinden die ALS veroorzaakt, zijn er zeer veel DNA profielen nodig. Het streven is om DNA van 6.000 ALS-patiënten te vergelijken met 4.000 gezonde personen. Om dit aantal te bereiken zal een wereldwijde, internationale samenwerking plaatsvinden. De 10.000 DNA profielen zullen door een gespecialiseerd bedrijf in China worden bepaald. Hiervoor staan er zalen vol machines die het DNA kunnen aflezen. Alle gegevens worden vervolgens verwerkt door bioinformatici (deskundigen op het gebied van statistiek en verwerking van biologische gegevens). Zij hebben maar liefst 20.000 (!) computerprocessoren tot hun beschikking om het grote aantal DNA profielen te analyseren. Jaren geleden zou het bepalen van een compleet DNA profiel nog tienduizenden euro’s hebben gekost, maar door de technische ontwikkelingen en het grote aantal deelnemers (kwantumkorting) is het streven om de kosten per DNA profiel onder de 1500 euro te brengen. Voor 10.000 DNA profielen komt het totaalbedrag dan nog steeds uit op 15 miljoen euro. Er wordt dus nog volop gewerkt aan financiering van dit grote project.

Medicijn

Met de resultaten van project MinE hopen we het nog grote onbekende deel van genetische oorzaken van ALS in te vullen. De nieuwe ALS genen die zo gevonden worden moeten inzicht gaan bieden in welke bouwstenen van het lichaam bij ALS niet goed functioneren. Als die code ontcijferd is, kunnen we begrijpen via welke mechanismen zenuwcellen bij ALS patiënten afsterven. Vervolgens kunnen we gericht medicijnen ontwikkelen om in te grijpen op de ziektemechanismen en deze te doorbreken of te corrigeren. Zo hopen we het ziekteproces te kunnen afremmen of zelfs te stoppen.

Doneren voor project MinE

De Amsterdam City Swim en de City Racing Rotterdam waren twee grote evenementen die de eerste gelden voor project MinE bijeen hebben gebracht. Maar er is nog veel meer geld nodig. Wilt u ook een bijdrage leveren, stort dan uw bijdrage op giro 100.000 t.n.v. Stichting ALS Nederland o.v.v. project MinE.