In Nederlandse laboratoria hebben wetenschappers een instrument ontwikkeld dat DNA niet in korte fragmenten, maar in lange, betekenisvolle segmenten leest. Dit effent de weg voor de diagnose van zeldzame erfelijke aandoeningen die jarenlang een raadsel blijven voor medici en veel leed veroorzaken bij patiënten en hun families.
Zeldzame genetische aandoeningen treffen minder dan één op de tweeduizend mensen, maar er zijn meer dan zevenduizend van dergelijke ziekten bekend, die gezamenlijk ongeveer vierhonderd miljoen mensen wereldwijd treffen. Ongeveer 80 procent daarvan wordt veroorzaakt door afwijkingen in de genen, maar de juiste diagnose volgt vaak pas na jaren van slopende onderzoeken — patiënten bezoeken soms wel zeven tot acht artsen voordat ze een antwoord krijgen.
Onderzoekers van het Radboudumc in Nijmegen en het Maastricht UMC+ voerden tests uit bij duizend patiënten en toonden aan dat de nieuwe 'long-read' methode voor volledige genoomsequencing het aantal succesvolle diagnoses met drie procent verhoogt vergeleken met standaardmethoden (19,2% tegenover 16,5%). Daarbij kan één enkele analyse tot wel vijftien afzonderlijke tests vervangen die normaal gesproken na elkaar worden ingepland, wat aanzienlijk bespaart op tijd en middelen.
Bij conventionele sequencing wordt het DNA opgedeeld in stukjes van ongeveer driehonderd 'letters', waarna men probeert het volledige beeld te reconstrueren — alsof men een grote puzzel legt van piepkleine fragmentjes zonder ooit het totaalplaatje te hebben gezien. De nieuwe technologie leest segmenten tot wel twintigduizend eenheden in één keer, waardoor direct zichtbaar wordt hoe grote puzzelstukken vallen en op elkaar aansluiten.
Bovendien detecteert de test niet alleen de genvolgorde zelf, maar ook chemische markeringen — epigenetische modificaties — die de werking van genen aan- of uitzetten. Voorheen waren voor het opsporen van dergelijke modificaties afzonderlijke, complexe analyses nodig; nu zijn ze zichtbaar in één onderzoek, als twee diensten in één.
Tijdens een speciale 'hackathon voor ongediagnosticeerde gevallen' in Nijmegen brachten wetenschappers bijna 150 specialisten van alle universitaire medische centra in Nederland samen. Hun missie was om een diagnose te vinden voor 33 gezinnen die alle reguliere onderzoeken al zonder resultaat hadden doorlopen. Dankzij de gedetailleerde DNA-analyse en de gezamenlijke expertise konden vijftien nieuwe diagnoses worden gesteld die voorheen verborgen bleven.
De wetenschappers publiceerden hun resultaten in het New England Journal of Medicine en adviseren om long-read sequencing de standaard eerste keuze te maken bij een vermoeden van een zeldzame genetische ziekte. Volgens Lisenka Vissers, hoogleraar translationele genoomwetenschappen, verkort dit jaren van onzekerheid, beperkt het het aantal overbodige tests en biedt het gezinnen de mogelijkheid om met vertrouwen hun toekomst te plannen door een nauwkeurige diagnose en duidelijkheid over wat hen te wachten staat.
Naarmate de databases groeien en het inzicht in het verband tussen mutaties en ziekten toeneemt, zal de nauwkeurigheid van dergelijke tests alleen maar verder stijgen. De onderzoekers vermoeden dat bij een herinterpretatie van de data op basis van nieuwe ontdekkingen het extra percentage diagnoses zelfs kan oplopen tot vijftien procent — een enorme bron van hoop voor honderden gezinnen.
Voor de medische wereld opent dit de weg naar een nauwkeurigere en diepgaand menselijke diagnostiek van zeldzame ziekten.
