211service.com
Wanneer slechts één tweeling een ziekte krijgt
Eeneiige tweelingen delen dezelfde reeks genen, zoals die voor dikke wimpers of een puntige neus, evenals de genen die het risico op ziekten vergroten. Maar soms treft reumatoïde artritis, kanker of een andere ziekte de ene tweeling en de andere niet. Wat leidt tot zulke schijnbaar grillige wendingen van het lot?
Genexpressiestudies van identieke tweelingen zouden kunnen helpen verklaren waarom, in sommige gevallen, slechts één van hen een ziekte krijgt. (Credit: istockphoto.com/rbouwman)
Nieuw onderzoek dat genexpressie vergelijkt in paren van identieke tweelingen waarin slechts één tweeling een ziekte heeft, probeert die vraag te beantwoorden, kijkend naar hoe de omgeving of andere factoren interageren met genen om het ziekterisico te verhogen.
Een dergelijke studie, deze maand gepubliceerd in het tijdschrift Artritis en reuma , heeft drie nieuwe genen geïdentificeerd die betrokken zijn bij reumatoïde artritis. Het zou uiteindelijk licht kunnen werpen op de factoren die de ziekte veroorzaken bij genetisch gevoelige personen.
Veel ziekten worden veroorzaakt door een combinatie van omgevings- en genetische factoren. Bij reumatoïde artritis, bijvoorbeeld, kan een allergeen of virus bij een genetisch gevoelige persoon de expressie van genen veroorzaken die ontstekingen en andere problemen veroorzaken, zegt Eric Matteson , een reumatoloog bij de Mayo Clinic in Rochester, NY.
Eeneiige tweelingen bieden een ideale setting om deze complexe interactie te bestuderen. Hoewel ze dezelfde genen delen, verschillen ze soms in de manier waarop deze genen tot expressie worden gebracht. In de recente studie bestudeerden wetenschappers van de Universiteit van Michigan 11 tweelingen waarbij een lid van het paar reumatoïde artritis had, een auto-immuunziekte die het weefsel langs de gewrichten vernietigt. Experts zeggen dat genetica verantwoordelijk is voor ongeveer 60 procent van de gevallen van de ziekte, terwijl andere factoren, zoals infecties of blootstelling aan toxines, verantwoordelijk zijn voor de resterende 40 procent. En beide leden van een identiek tweelingpaar hebben de ziekte meestal niet; als de ene tweeling het heeft, zal de andere het ongeveer 15 procent van de tijd hebben. Dat is een sterke aanwijzing dat er naast genen nog iets anders moet gebeuren, zegt Joseph Holoshitz, een reumatoloog aan de University of Michigan Medical School in Ann Arbor, die de studie leidde. Wat dat is, weten we nog steeds niet.
Holoshitz en zijn team analyseerden genexpressiepatronen in elk duo, op zoek naar genen die ofwel onder- of overexpressie waren bij mensen met de ziekte. Ze vonden drie voorheen ongeïdentificeerde kandidaten die sterk tot uiting kwamen in de gewrichten van de aangedane tweeling. Eén gen codeert voor een enzym waarvan wordt gedacht dat het de ontstekingsremmende stof cortisol neutraliseert. (Het is al lang bekend dat patiënten met reumatoïde artritis een tekort aan cortisol hebben.) Een ander gen codeert voor een eiwit dat de vorming van nieuwe bloedvaten vergemakkelijkt, wat deel uitmaakt van het ontstekingsproces bij de ziekte. Het derde gen wordt verondersteld betrokken te zijn bij het verteren van eiwitten en kan bijdragen aan weefselvernietiging in het gewricht.
De onderzoekers weten nog niet wat deze verschillen in genexpressie veroorzaakt. Maar epigenetische veranderingen - niet-genetische factoren die de manier veranderen waarop DNA wordt verpakt of gelabeld - zijn een waarschijnlijke boosdoener. Het kan zijn dat op een bepaald moment in hun leven de tweeling met de ziekte epigenetische modificaties van bepaalde genen kreeg die niet plaatsvonden in de gezonde tweeling, zegt Holoshitz. Epigenetische veranderingen kunnen willekeurig of door omgevingsinvloeden optreden.
Verschillende experts zeggen dat de bevindingen opwindend, maar voorlopig zijn. Het zal belangrijk zijn om te proberen deze genen in meer detail en in andere populaties te bestuderen, om te proberen te bevestigen en te begrijpen hoe ze een rol spelen bij ziekte, zegt Lindsey Criswell, een wetenschapper die artritis bestudeert aan de Universiteit van Californië, San Francisco. Ze voegt eraan toe dat omdat de onderzoekers proefpersonen bestudeerden die de ziekte al ontwikkelden, het onduidelijk is of de abnormale expressiepatronen een gevolg waren van de ziekte of daadwerkelijk tot het ontstaan ervan hebben geleid. Het bestuderen van patiënten die in de vroegste stadia van reumatoïde artritis zijn gediagnosticeerd, zou kunnen helpen om dat uit te plagen, zegt ze.
Er lopen al grotere onderzoeken. Frederick Miller , hoofd van de Environmental Autoimmunity Group van het National Institute of Environmental Health Sciences in Bethesda, MD, leidt een onderzoek naar tweelingen en broers en zussen met reumatoïde artritis, lupus en sclerodermie om de specifieke blootstelling aan omgevingsfactoren en genetische factoren te bepalen die bijdragen aan deze ziekten. Zijn team zal kijken naar enkele van de genen die in de studie in Michigan naar voren zijn gekomen. Zodra ze specifieke omgevingsfactoren voor de ziekten hebben geïdentificeerd, zullen ze proberen een verband tussen de twee te vinden.
Miller zegt dat de studie in Michigan het bewijs is dat deze benadering nieuwe eiwitten en genen kan identificeren die betrokken zijn bij ziekteprocessen. Hij voegt eraan toe dat de studie uniek was omdat de wetenschappers 11 paar geschikte tweelingen konden vinden - een uitdagende taak voor een relatief ongewone ziekte. Een handvol van dergelijke op tweelingen gebaseerde onderzoeken zijn uitgevoerd bij autisme, multiple sclerose en andere ziekten, maar de meeste waren gericht op minder paren.
Holoshitz plant ook verdere experimenten. Hij wil onder meer uitzoeken of het blokkeren van de boosdoenergenen kan helpen om de pijn en ontsteking van artritis te vertragen.