‘DNA-analyse wordt het hart van elk ziekenhuis'

©rv

Belgische ziekenhuizen en de techindustrie bundelen de krachten om het DNA van tienduizenden Belgen in kaart te brengen.

Meer dan 10 miljoen euro wordt voor het project uitgetrokken, voor de aankoop van toestellen om het volledige DNA van mensen te lezen, ‘sequencen’ in het jargon. Als alles volgens plan loopt, rollen de gegevens van de eerste patiënten begin volgend jaar uit de machines. De betrokken partijen zijn imec, iMinds, vier genetische centra van universitaire ziekenhuizen (Leuven, Brussel, Gent, Antwerpen), de KU Leuven, het Wetenschappelijk Instituut voor Volksgezondheid, Intel en enkele techbedrijven die een basis hebben in ons land.

België springt op een trein die op volle snelheid komt. ‘DNA sequencing en DNA-analyse worden het hart van het ziekenhuis van de 21ste eeuw’, zegt Joris Vermeesch, hoofd van het Centrum voor Menselijke Erfelijkheid in Leuven. De voorbeelden in andere landen stapelen zich op. Het Verenigd Koninkrijk is vorig jaar begonnen met The 100.000 Genomes Project. Het farmabedrijf AstraZeneca ziet het nog groter en mikt op 2 miljoen. In de Verenigde Staten worden honderden miljoenen dollars verzameld om megadatabanken op te richten. In IJsland is het DNA van elke inwoner op papier gezet.

In de Verenigde Staten worden honderden miljoenen dollars verzameld om megadatabanken op te richten. In IJsland is het DNA van elke inwoner op papier gezet. België kan niet achterblijven.

Ons land kan niet achterblijven. Vermeesch: ‘Het is een serieuze investering, maar ze is nodig.’ Om snel het specifieke DNA van kankertumoren te bepalen en een behandeling op maat te starten, bijvoorbeeld. Om de diagnose te versnellen van erfelijke ziektes, die toch 1 procent van de Belgische bevolking treffen. Alle informatie wordt beschikbaar in één onderzoek, zodat patiënten niet langer van het kastje naar de muur moeten worden gestuurd.

De investering is ook nodig om geavanceerd wetenschappelijk onderzoek te kunnen doen naar ziektes met een genetische basis, gaande van diabetes tot borstkanker. ‘Om nieuwe ontdekkingen te doen heb je een databank met Belgisch DNA nodig. Als je een beroep moet doen op externe databanken, werk je in feite met tweedehandsmateriaal’, klinkt het.

Junk DNA

‘De meerwaarde is ontegensprekelijk’, zegt ook Sonia Van Dooren, labo-coördinator van het Centrum voor Medische Genetica in Brussel. ‘De genetische labo’s in België beperken zich nu tot de analyse van 1 tot 2 procent van het menselijk DNA. Dat is veruit het belangrijkste deel, maar in de overige 98 procent - wat lang ‘junk DNA’ werd genoemd - zitten waarschijnlijk de geheimen van veel medische mysteries verborgen. Om ook dat te bekijken en analyseren moeten we samenwerken. Dat is financieel niet haalbaar voor iedereen apart.’

Je hebt big data, astronomische data en dan heb je de overtreffende trap: DNA.
Hans Cobben
Ceo Bluebee

10 miljoen euro is veel geld. Maar het is niets in vergelijking met de 3 miljard dollar die nodig was om 15 jaar geleden voor de eerste keer het menselijk DNA in beeld in brengen. Intussen is de grote uitdaging niet meer het lezen van het DNA zelf, maar de interpretatie ervan. ‘Je hebt big data, astronomische data en dan heb je overtreffende trap: DNA’, omschrijft Hans Cobben het treffend.

Cobben is medeoprichter en CEO van Bluebee, een bedrijf op het kruispunt van genetica, supercomputing en clouddiensten. ‘Dat is blijkbaar spot on’, zegt hij. ‘Stel dat je de genetische code van honderd kankerpatiënten wil analyseren. Dan moet je op 300 à 400 gigabyte ruwe data rekenen, per patiënt. Bovendien moet je enorm veel patronen checken. Dan begrijp je dat je heel wat rekenkracht en gesofisticeerde algoritmes nodig hebt om de puzzel te leggen. Je hoort wel eens spreken over het 1.000 dollargenoom en 10.000 dollaranalyse. Daar zit de bottleneck. Technologiebedrijven zijn haastig op zoek om dat sneller en goedkoper te doen.’

Ruimtefenomenen

‘Daarom brengen we de expertise van verschillende spelers samen’, zegt Yves Moreau, die als onderzoeker van iMinds en de KU Leuven vorig jaar van het farmabedrijf Astrazeneca een award kreeg voor de ontwikkeling van wiskundige modellen voor DNA-analyse. iMinds en imec werken al enkele jaren samen rond dat thema.

Zes jaar geleden opende het Exascience Life Lab, met de bedoeling software te ontwikkelen die kan draaien op exascale computers, nog krachtiger dan de huidige supercomputers. Daardoor wordt het onder meer mogelijk natuurrampen of ruimtefenomenen te begrijpen en te voorspellen. Het menselijk lichaam is van een gelijkaardige complexiteit, waardoor het lab enkele jaren geleden ook Janssen Pharmaceutica overtuigde om samen te werken. ‘Voor de DNA-analyse van kankercellen. In het begin van het project hadden we vijf dagen nodig om het DNA van één persoon te mappen, nu nog anderhalf uur’, vertelt Wilfried Verachtert van het Exascience Life Lab.

profiel

iMind Ontwikkeling van wiskundige modellen en algoritmes om de ruwe data die DNA-machines uitspuwen te verwerken.

imec Expertise om die analyses zo snel mogelijk te laten draaien op computerinfrastructuur.

InteExpertise om databanken te koppelen, en om de veiligheids- en privacyaspecten op orde te krijgen.

BluebeBelgisch-Nederlandse bedrijf, kantoor in Mechelen. Zit op het kruispunt van supercomputing, clouddiensten en genetica.

Amplidata Gents bedrijf, overgenomen door het Amerikaanse Western Digital. Levert technologie voor opslag van data zodat die snel toegankelijk zijn.

CartageniLeuvens bedrijf, overgenomen door het Amerikaanse Agilent. Ontwikkelt software voor DNA-analyse.

Maar het nieuwe DNA-project creëert extra uitdagingen. ‘Als je duizenden genomen per jaar wil analyseren - honderden per week dus - moet dat efficiënt georganiseerd zijn. Het systeem mag niet crashen, de data mogen niet verloren gaan, er moet gewaakt worden over privacy, en het moet zo snel en zo goedkoop mogelijk zijn.’

Enkele techbedrijven (zie kader) spelen een cruciale rol. ‘Vlaanderen heeft expertise in menselijke genetica. In universiteiten. In ziekenhuizen. Daar moeten we verder op bouwen’, zegt Moreau. ‘We moeten dat allemaal koppelen aan IT en een ecosysteem rond DNA-analyse bouwen en versterken.’

Ecosysteem

Wat imec in de chipindustrie heeft gerealiseerd, dient als voorbeeld. ‘Samsung en Intel hebben hier nu een permanent onderzoekslabo. Wie had dat ooit gedacht?’, zegt Moreau. Hetzelfde is volgens hem mogelijk in het domein van de genetica. ‘Het moet alleszins de ambitie zijn om grote bedrijven als Google, Roche of Thermo Fisher te lokken. Spin-offs zullen er ook komen, al krijg je die niet op commando.’

‘En kijk ook naar Janssen Pharmaceutica’, zegt Verachtert. ‘Die krijgen bij ons een heel nieuw toolpakket voor kankeronderzoek. Dat zal Janssen helpen grotere onderzoeksbudgetten van het Amerikaanse moederbedrijf naar hier te trekken.’

Juiste medicatie

Het project is maar een eerste stap. Een stap richting veel meer, daar is iedereen van overtuigd. ‘Nu heeft het nog geen zin bij iedereen DNA-analyse uit te voeren, maar binnen tien jaar wordt het realiteit’, zegt Vermeesch. Een genetisch paspoort voor elke pasgeborene, als leidraad voor allerhande gezondheidsrisico’s in het leven? ‘Het is niet tegen te houden. Zo’n genetisch paspoort zal deel uitmaken van je medisch dossier en erbij worden gehaald bij elk bezoek aan de huisdokter of het ziekenhuis’, zegt Geert Mortier, diensthoofd medische genetica in het Universitair Ziekenhuis Antwerpen.

Nu heeft het nog geen zin bij iedereen DNA-analyse uit te voeren, maar binnen tien jaar wordt het realiteit
Joris Vermeesch
Hoofd Centrum voor Menselijke Erfelijkheid Leuven

De voordelen zijn overduidelijk. Zo’n paspoort zou ervoor zorgen dat dokters de juiste medicatie voorschrijven. Er bestaan bijvoorbeeld bloedverdunners die bij patiënten met bepaalde genen spierzwakte veroorzaken. Lactose-intolerantie - veroorzaakt door een genmutatie en een gesel voor veel jonge ouders - zou meteen kunnen worden opgespoord. En als een baby een van de duizenden zeldzame ziektes heeft, kan meteen een behandeling worden opgestart.

Los van de ethische kwesties die zich opdringen, is de vraag of al die kennis ons gelukkiger zal maken. Vermeesch: ‘Stel: je krijgt bij de geboorte een genetisch rapport waarin alle risico’s staan opgelijst. Dat zou bij kersverse ouders alleen maar paniek zaaien.’

Lees verder

Advertentie
Advertentie

Tijd Connect