Volgens een nieuw onderzoek zijn genkaarten vooral gebaseerd op het DNA van mensen met Europese voorouders. Daardoor hebben wetenschappers nu geen zicht op duizenden stukjes niet-Europees RNA.
Om te begrijpen wat een genkaart is, is er eerst een stukje achtergrondinformatie nodig. Voor een cel lijkt het DNA een beetje op een bibliotheek: een plek waar je naartoe gaat op het moment dat je dingen wilt weten. Genen zijn specifieke stukjes DNA die gekoppeld zijn aan een functie of eigenschap, als een boek dat in de bibliotheek staat. Als een gen wordt ‘uitgelezen’ komt er een RNA-transcript tot stand, een soort van ‘kopie’. Daarmee kan later een eiwit gemaakt worden dat gebruikt kan worden om iets voor elkaar te krijgen.
Als je jouw DNA zou vergelijken met dat van een vreemde zou dat voor 99,9 procent overeenkomen. Die laatste 0,1 procent verschilt dus. Die verschillen worden veroorzaakt door verschillende factoren: waar je vandaan komt, wie je voorouders zijn en ook gewoon simpelweg kans.
Kennisgaten
Het resultaat is dat verschillen in het DNA uiteindelijk kunnen leiden tot net iets andere RNA-transcripten en eiwitten. Genkaarten bestaan om wetenschappers meer inzicht te geven in welke RNA-transcripten er allemaal zijn en welke variaties die veroorzaken. Ze beschrijven dus niet zozeer welke boeken er in de ‘DNA-bibliotheek’ staan, maar wel hoe die boeken gebruikt worden. Hierdoor kunnen artsen en onderzoekers kijken naar welke eiwitvarianten mogelijk betrokken zijn bij het ontstaan van een ziekte.
Dan nu naar het nieuws: de genkaarten die we hebben blijken dus veel belangrijke kennis te missen, omdat ze vooral zijn gebaseerd op het DNA van Europeanen. Daardoor hebben onderzoekers nu mogelijk een vertekend beeld van hoe bepaalde ziekten tot stand komen bij niet-Europese bevolkingsgroepen. Het onderzoek is gepubliceerd in Nature Communications.
Teamlid Roderic Guigó legt uit: “Het meeste genonderzoek is gedaan bij mensen met een Europese afkomst. Daardoor missen de genkaarten RNA-transcripten die alleen bij niet-Europese bevolkingsgroepen voorkomen. Nu gaan we ervan uit dat als zo’n RNA-transcript ontbreekt deze geen effect heeft. Soms is die aanname gewoon niet waar.”
Bloedcellen
Voor het onderzoek analyseerde het team de bloedcellen van 43 mensen afkomstig uit acht verschillende bevolkingsgroepen: Yoruba (Nigeria), Luhya (Kenia), Mbuti (Congo), Han-Chinezen, Indiase Telugu, Peruanen, Asjkenazische Joden en Europeanen uit Utah. Van deze mensen was het DNA al eerder in kaart gebracht tijdens deelname aan het 1000 Genomes Project.
Het team keek niet dus niet direct naar het DNA, maar naar de RNA-transcripten. Ze gebruikten daarvoor een techniek die long-read RNA-sequencing heet. Die kan een volledige RNA-transcriptie in één keer uitlezen. Oudere technieken lazen maar kleine stukjes per keer, waardoor het lastig was om zicht te krijgen op het volledige transcript en waardoor veel varianten uiteindelijk niet eerder zijn ontdekt.
Met de nieuwe techniek vonden de onderzoekers ongeveer 41.000 RNA-transcripten die niet in de officiële GENCODE-genkaarten stonden. Wanneer de onderzoekers de data per bevolkingsgroep bekeken zagen ze een duidelijk patroon: bij niet-Europese groepen vonden ze veel meer nieuwe, nog niet beschreven RNA-transcripten dan bij Europese groepen.
Nieuwe aanwijzingen
Door de nieuwgevonden RNA-transcripten toe te voegen aan de bestaande genkaarten zagen de onderzoekers dat veel RNA-transcripten voortkomen uit genen die gelinkt zijn aan auto-immuunziekten en aan eigenschappen rondom de stofwisseling. De toegevoegde RNA-transcripten maken daarmee nieuwe wetenschappelijke aanwijzingen zichtbaar die eerder verborgen bleven. Nu lijkt het soms alsof er geen biologisch verschil is tussen het ontstaan van een ziekte bij verschillende groepen, terwijl dat er wel is.
De onderzoekers benadrukken dat hun werk nog maar een eerste stap is. Ze keken alleen naar één celtype uit één weefsel (bloed) en naar 43 mensen. Grote delen van de wereld zijn dus nog helemaal niet vertegenwoordigd en ook ander menselijk weefsel is nog niet onderzocht. De onderzoekers willen al die gegevens in kaart brengen.
Dat is oprecht een titanentaak: ondanks het feit dat deze studie relatief gezien heel klein is gehouden leverde de uiteindelijke analyse al meer dan tien terabyte op aan data. Het uiteindelijke doel is in ieder geval helder: het ontwikkelen van een genkaart die zo compleet mogelijk is.
We schreven vaker over dit onderwerp, lees bijvoorbeeld ook ecDNA komt al vroeg voor bij de ontwikkeling van een glioblastoom en Oudste RNA ooit gevonden van wolharige mammoet: zo kwam de jonge Yuka 40.000 jaar geleden aan zijn einde . Of lees dit artikel: Impulsiviteit zit in je genen en het is helaas gelinkt aan allerlei gezondheidsrisico’s .
