Voor leerlingen vanaf de 3de graad. Tijdens het prakticum zal de student kennismaken met verscheidene hoog-technologische platformen die SNPs (kleine veranderingen in je DNA) bepalen. Hij zal een beter inzicht krijgen in de enorme variabiliteit die er in ons DNA aanwezig is, en hoe deze informatie ingezet kan worden om de gezondheid van de mens te verbeteren, bijvoorbeeld door preventief ziektes op te sporen, beter te diagnostiseren of de beste behandeling te voorspellen.
Omschrijving
Technologische revolutie in de genetica
Single Nucleotide Polymorfisms (SNPs) of enkelvoudige basenpaarveranderingen in het DNA zijn het meest voorkomende type genetische variatie in het DNA. De voorbije tien jaar kregen deze enkelvoudige basenpaarveranderingen steeds meer aandacht. De technologische vooruitgang in het genetisch onderzoek, die ervoor zorgt dat we SNPs veel sneller kunnen opsporen, bracht dit domein in een ware stroomversnelling. Het opsporen van SNPs was aanvankelijk een tijdrovende procedure, waarbij de variaties één voor één werden gedetecteerd. Nieuwe technologie laat ons toe om in nauwelijks enkele minuten tijd tot één miljoen SNPs verspreid over het hele genoom op te sporen. Dit zorgt voor een overvloed aan informatie.
Wat is een SNP?
Veranderingen in het DNA kunnen we in functie van het aantal betrokken basenparen indelen in grote en kleine mutaties. De meest voorkomende variaties zijn de enkelvoudige basenpaarveranderingen of ‘Single Nucleotide Polymorfismse’ (SNPs). Het zijn veranderingen waarbij slechts één nucleotide of basenpaar gewijzigd is. In het menselijk genoom zouden er meer dan 11 miljoen SNPs voorkomen. Dat betekent ongeveer één per 200 tot 300 basenparen. Die variaties zijn belangrijk. Op basis van sommige experimenten verklaren SNPs 80 tot 90% van de variatie in genexpressie.
Waarom SNPs bepalen?
Het zoeken naar deze kleine variaties is wetenschappelijk bijzonder interessant omdat ze een belangrijke rol spelen in de genetische oorzaak van complexe of polygene ziektes. In tegenstelling tot monogene ziektes, die veelal door een afwijking in één bepaald gen worden veroorzaakt (een mutatie in dat ene gen leidt tot het fenotype), worden complexe of polygene aandoeningen veroorzaakt door heel wat meer genetische variaties – 10, 20 en soms wel 30 of 40. Door interactie met elkaar en met omgevingsfactoren veroorzaken de uiteindelijk de ziekte of verhogen ze althans het risico erop. Eén SNP leidt op zichzelf dus niet tot de ziekte maar kan wel bijdragen tot een verhoogde vatbaarheid. De meeste van de ziekten die we kennen bevinden zich in de zone waar zowel genetische aanleg als omgevingsfactoren een belangrijke rol spelen. Dat geldt bijvoorbeeld voor sporadische vormen van borstkanker, maar ook voor andere vormen van kanker of voor ziektes als diabetes, de ziekte van Alzheimer, de ziekte van Crohn,… Dergelijke complexe ziekten zijn verantwoordelijk voor de meerderheid van alle hospitalisaties. Het is vooral voor deze complexe aandoeningen dat SNPs interessant zijn.
Genoomwijde studies
Dankzij de nieuwe genoomtechnologie (high-troughput SNP-typing, microarray SNP-typing,…), waarbij tot één miljoen SNPs tegelijk nagekeken worden, kunnen genoomwijde studies uitgevoerd worden. In deze studies bepalen we deze SNPs bij 2.000 tot 3.000 mensen die een bepaalde complexe ziekte hebben. We vergelijken de frequentie van de SNPs met die in een groep personen die de aandoening niet hebben. Dat leert ons welke SNPs vaker voorkomen bij bepaalde ziekten en dus het risico op die ziekte verhogen. Door deze nieuwe techniek, die nog maar enkele jaren beschikbaar is, zijn onze inzichten in een aantal complexe ziektes enorm geëvolueerd.
