Menu Close

Speculeren met genen

Het is volbracht: de drie miljard genetische letters van de mens zijn bekend. Althans in klad — de definitieve versie laat nog een paar jaar op zich wachten. Angst voor een commercieel monopolie leidde uiteindelijk tot een haastig en onnauwkeurig tussenresultaat.

‘Wetenschap bedrijven via persverklaringen’, is het wel genoemd. En mede daardoor kon zelfs de meest aandachtige toeschouwer van de pogingen het menselijk DNA te ontcijferen er het afgelopen half jaar geen touw meer aan vastknopen.

De historische onderneming, die zowel de biologie als de medische professie op zijn grondvesten moet laten schudden, leek te ontaarden in een moddergevecht, een ordinaire race waarin de deelnemers elkaar het licht in de ogen niet meer gunden.

Een spervuur van juichende aankondigingen en persberichten leek de buitenwereld ervan te moeten overtuigen dat elk van de strijdende partijen mijlen voor lag op de andere. Wederzijds beschuldigden de kemphanen elkaar van holle claims en broddelwerk, slechts bedoeld om de ander ten onrechte de loef af te steken.

Deze week lijkt dan eindelijk het verlossende woord te worden gesproken — althans als de voortekenen bij het sluiten van deze Intermediair ons niet hebben bedrogen: met steun van de Amerikaanse president Clinton zouden beide partijen melden dat de ontrafeling van het menselijk DNA is voltooid. Maar achter het decor van die ogenschijnlijke eendracht woedt nog steeds een hevige strijd: het gevecht om een zo groot mogelijk stuk van de taart, bestaande uit toekomstige miljardenwinsten door makers van nieuwe generaties medicijnen. Terwijl in Washington onderzoekers trots spreken over hun wetenschappelijke successen, wisselen op Wall Street dagelijks tientallen miljoenen aandelen koortsachtig van eigenaar.

Zelfs de meest enthousiaste aankondiging kan bovendien niet helemaal verhullen dat van een werkelijke ‘voltooiing’ van het menselijk DNA nog geen sprake is. Nog zeker drie jaar zal het duren voor ook het laatste stukje van het menselijk DNA ontcijferd is.

Het was in november van het vorig jaar dat het Human Genome Project, het internationale consortium van universiteiten en overheidsinstituten dat in 1990 aan het gewaagde project begon, voor het eerst een publiekelijk feestje vierde. De miljardste letter van het menselijk DNA was binnen, en voor iedereen te zien in Genbank, een via Internet vrij toegankelijke databank. Speciale T-shirts fleurden de gebeurtenis op, en over de hele wereld hieven deelnemende onderzoekers het glas.

Toch deed het feestje voor de oppervlakkige beschouwer een beetje merkwaardig aan. Want al een maand ervoor had Celera, een in 1998 opgericht bedrijf dat óók werkt aan het aflezen van het menselijk DNA, via een persbericht plagerig de zelfde mijlpaal afgekondigd.

Een maand later, in december, knalden bij het Genome Project opnieuw de champagnekurken. De voltooiing van het eerste chromosoom werd gevierd, oftewel één van de 24 slierten waarover de menselijke genen zijn verdeeld. Het ging om nummer 22 — de kleinste van het hele stel.

De reactie van Celera kwam in januari: de besloten databank van het bedrijf bevatte op dat moment negentig procent van alle genetische letters, aldus een persverklaring. Het was opnieuw een plaagstoot aan het adres van de concurrentie, zo was duidelijk voor de zeer goede verstaander. Want een aankondiging met precies dezelfde inhoud zou voor het andere team nog tot deze week, bijna een half jaar later, op zich laten wachten.

In de maanden die volgden kwamen nog meer verwarrende ‘mijlpalen’ voorbij. In april staakte Celera het ontcijferen van menselijk DNA. Het bedrijf meende genoeg ruwe gegevens te hebben voor de finale ronde — het in de juiste volgorde leggen van miljoenen losse fragmentjes. Wanneer dat eenmaal zou zijn gebeurd, aldus Celera, zouden al die stukjes tezamen meer dan 99 procent van het menselijk DNA omvatten.

Maar ook de concurrentie bleef feestjes vieren — in mei hief het Genome Project het glas bij de voltooiing van het tweede chromosoom, bijna net zo klein als het eerste. Tegelijk was, althans volgens de wekelijks aangepaste tellingen op de website van het project, op dat moment 99,7 procent van alle DNA binnen — een percentage dat een maand later plotseling weer met 15 procent naar beneden werd bijgesteld.

Niet alleen over de hoeveelheid verwerkt DNA werd volop gesteggeld. Ook de kwaliteit van het werk was onderwerp van debat. Toen Celera in 1998 haar eigen poging begon, citeerde de Amerikaanse krant USA Today de leider van het publieke project, Francis Collins. Volgens Collins zou Celera zich er met een Jantje van Leiden van af maken, en toewerken naar een Mad Magazine-versie van het menselijk DNA. Voor wie het satirische stripblad Mad wel eens heeft gezien, was duidelijk dat dit niet als compliment was bedoeld.

Tijdens een hoorzitting voor het Amerikaanse congres, in april van dit jaar, sloeg Celera-oprichter dr. Craig Venter terug. Onder druk gezet door zijn concurrentie, zo waarschuwde Venter parlementariërs, dreigen door de Amerikaanse overheid betaalde onderzoekers overhaast voorlopige resultaten te publiceren, louter en alleen in een poging om hem te snel af te zijn. ‘Nog nooit is in de wetenschappelijke literatuur de uitkomst van een genoomproject gepubliceerd voordat aan de alom geaccepteerde eisen van nauwkeurigheid en volledigheid is voldaan,’ aldus Venter; ‘een afschuwelijk precedent voor dit nog jonge wetenschapsveld.’

De felle kritiek van Venter gold het voornemen van de concurrentie om over te gaan tot de publicatie van een ‘kladversie’ van het menselijk DNA — ‘een term zonder enige wetenschappelijke betekenis’, meende Venter. Aanvankelijk lag het in de bedoeling het hele project in 2005 af te ronden. De methode die daarbij werd gehanteerd ging niet erg snel, maar was wel nauwkeurig. Stapje voor stapje zouden de 24 chromosomen worden afgewerkt, tot alle drie miljard letters met tenminste 99,99 procent nauwkeurigheid waren afgelezen.

Maar begin vorig jaar gooide het Genome Project het roer drastisch om — officieel om onderzoekers overal ter wereld eerder toegang te geven tot het vrijwel volledige menselijk DNA.

In het wilde weg begonnen de onderzoekers stukjes DNA af te lezen, in de hoop die uiteindelijk op de juiste plek in te passen. In de haast snel een bijna complete versie te hebben, werd volstaan met een kleinere nauwkeurigheid. Wanneer over een paar jaar de definitieve versie bekend is, zal niet 1 op de tienduizend, maar 1 op de duizend letters van de kladversie onjuist blijken te zijn. Door het werk op die manier in te delen, werd het eindpunt in ieder geval optisch verlegd: niet in 2005, maar al in 2000 kan nu de voltooiing van de kladversie worden gemeld.

Alsof het allemaal nog niet verwarrend genoeg was, volgt dezer dagen dus de ontknoping: voor het oog van de wereld kondigen béide partijen aan ‘klaar’ te zijn. Dat de concurrenten verschillende definities hanteren van ‘klaar’, zal velen in het feestgedruis waarschijnlijk zijn ontgaan. Maar voor het comité dat over een paar jaar moet beslissen wie de Nobelprijs in Stockholm mag komen halen, heeft het gemanoeuvreer met criteria de discussie er alvast niet eenvoudiger op gemaakt.

Op de achtergrond van al deze publiekelijke schermutselingen ligt een simpel feit: het Human Genome Project mag dan zijn begonnen als een puur wetenschappelijk, haast idealistisch project, gaande de rit kreeg ook het bedrijfsleven de smaak te pakken. Anders dan bij missies naar Mars, waar door de overheid betaalde onderzoekers weinig concurrentie hebben te vrezen, roken ondernemers achter de drie miljard genetische letters interessante bedrijfswinsten.

De ontcijfering van ons DNA, realiseerden zich bijvoorbeeld farmaceutische bedrijven, kan een keerpunt betekenen in de zoektocht naar medicijnen. De tijd is niet ver meer dat van elk individu, zelfs van elk stukje lichaamsweefsel, eenvoudig en snel kan worden bepaald welke genen actief zijn. Het gevolg van die kennis, zo menen velen, betekent niet alleen dat bijna elke diagnose in de toekomst nauwkeuriger en sneller kan worden gesteld. Het betekent ook dat bestaande medicijnen gerichter kunnen worden toegediend, en dat zich talloze nieuwe richtingen aandienen voor de ontwikkeling van nieuwe medicijnen — stuk voor stuk goed voor een potentiële miljardenmarkt.

Celera is slechts één van de vele bedrijven die hopen iets van deze nog virtuele miljarden mee te pikken — honderden oude en startende bedrijven verdringen zich inmiddels voor een zo groot mogelijk deel van de taart. Kapitale bedragen vonden hun weg naar wild fluctuerende aandelenmarkten — net als bij de meeste Internet-bedrijven speculerend op nog onbewezen succes.

Voor bedrijven die nu willen investeren in toekomstige winsten, liggen er verscheidene opties.

De eerste is om te zoeken naar interessante genen — interessant omdat ze mogelijk kunnen leiden tot een nieuw medicijn. Door tijdig octrooi op zo’n vinding te vragen, kan dan voor twintig jaar een claim op die toepassing worden gelegd. De vinder hoeft zelf niet eens naar een geneesmiddel te zoeken: het alleenrecht op zich is veel geld waard, en kan aan de hoogst biedende worden verkocht.

Het aanvragen van octrooi op menselijke genen is op zich weinig nieuws. Al tientallen jaren houden zowel bedrijven als universiteiten zich ermee bezig. Op de ranglijst van houders van Amerikaanse octrooien gerelateerd aan menselijke genen, staat de Amerikaanse overheid overtuigend aan kop (zie kader), een positie die ze dankt aan in overheidsdienst werkende onderzoekers. Universiteiten doen voor hen nauwelijks onder.

Anders dan vaak gedacht, hebben de meeste onderzoekers dan ook geen principiële bezwaren tegen octrooien op menselijke genen. Integendeel: de verkoop van interessante octrooien is voor veel universiteiten een belangrijke inkomstenbron. Onderzoekers die willens en wetens de kans op zo’n octrooi laten lopen, kunnen waarschijnlijk rekenen op een uitbrander van hun superieur.

Maar met de plotselinge toevloed van miljoenen genetische letters naar de openbare computers van Genbank, veranderde het speelveld dramatisch. Niet langer zijn jaren zwoegen in een laboratorium nodig voor een octrooi op de toepassing van één menselijk gen. Al dat werk kan worden overgenomen door één slimme computer.

Elke avond stuurden de DNA-ontcijferaars van het Genome Project de afgelopen maanden hun nieuwe gegevens naar Toronto, waar het elektronische hart van Genbank staat. Maar nauwelijks waren die tientallen miljoenen nieuwe DNA-letters binnen, of andere snelle Internet-verbindingen begonnen te zoemen van activiteit. Bedrijven als Human Genome Sciences, bij Washington, of Incyte Pharmaceuticals, bij San Francisco, startten hun motoren. Integraal werden de nieuwe gegevens op de eigen harde schijven overgezet. En onmiddellijk begonnen computerprogramma’s te wroeten in de ogenschijnlijk betekenisloze rij A’s, T’s, G’s en C’s. Naar schatting slechts drie procent van alle menselijke letters maakt deel uit van een echt werkend gen. In een oogwenk wisten de computers uit de pap de krenten te destilleren. Bij honderden tegelijk werden nieuwe genen ‘ontdekt’. Evenzoveel aanvragen voor een octrooi werden op de bus gedaan.

Zo hoog is inmiddels de stapel octrooiaanvragen, dat wetenschappers vrezen dat de meeste van de naar schatting veertig- tot tachtigduizend menselijke genen al is ‘verkaveld’. Of dat echt zo is, weet overigens niemand — het Amerikaanse octrooibureau, het Patent Office, heeft nog maar een fractie van alle aanvragen behandeld.

Toch begint nu al duidelijk te worden waar dit spelletje ‘landjepik’ in de praktijk toe kan leiden. Zo ontdekten Amerikaanse aids-onderzoekers in 1995 op de buitenkant van menselijke afweercellen een nieuwe receptor. Het aids-virus, zo bleek hen na jaren van onderzoek, heeft deze receptor nodig om cellen te besmetten. Geen wonder dus dat bij de onderzoekers een lichtje ging branden: door de receptor te blokkeren, kan het virus misschien de toegang tot de cel worden ontzegd. Een potentieel aids-medicijn was geboren — voor de onderzoekers reden om, achter de schermen, een octrooiaanvraag te doen.

Het duurde jaren voordat duidelijk werd dat een ander hen bij het Patent Office voor was geweest: het bedrijf Human Genome Sciences, dat met hulp van zijn computerprogramma’s het gen had ‘ontdekt’. Slechts vaag had men er een idee waartoe het gen zou dienen — met het aids-virus werd al helemaal geen verband gelegd. Maar de aandelen van het bedrijf schoten omhoog toen het octrooibureau, eerder dit jaar, besloot het octrooi niet aan de aids-onderzoekers toe te kennen.

Wat uiteindelijk het gevolg van de honderdduizenden octrooiaanvragen zal zijn, is overigens nog verre van duidelijk. In Europa, om maar wat te noemen, zijn de octrooiregels strenger. Hier zouden de aids-onderzoekers waarschijnlijk niet achter het net hebben gevist. En in de Verenigde Staten, waar specifieke wetten voor octrooien op menselijke genen ontbreken, durft niemand te voorspellen wat rechters zullen doen wanneer de eerste zaken daadwerkelijk worden aangespannen.

Maar het aanvragen van dikke stapels octrooien is niet de enige manier om een voorschot te nemen op toekomstige winsten. Een tweede optie is het verkopen van genetische informatie. Niet de drie miljard genetische letters zelf — die zijn, dankzij Genbank, uiteindelijk immers gratis voor iedereen leesbaar. Maar aan die letters hebben farmaceutische bedrijven nog niets: het geheim zit hem in de vertaling, in de analyse van de ruwe gegevens.

Niet toevallig zijn het computerfabrikanten die zich op de markt voor ‘verrijkte’ genetische informatie storten. Want het analyseren van de ontzagwekkende stroom genetische informatie, en het omzetten daarvan in bruikbare vorm, is geen werk voor mensen maar voor computers.

Over vijf jaar, zo kondigde IBM kort geleden aan, hoopt dit bedrijf een computer te hebben ontwikkeld die vijfhonderd keer sneller is dan de snelste computer die op dit moment bestaat. Blue Gene gaat het rekenmonster heten. Zijn taak: uitrekenen hoe een eiwit, het product van één gen, zich opvouwt nadat het in de cel van de lopende band is gerold. Per eiwit zal Blue Gene gemiddeld een jaar aan het rekenen zijn, voorspellen de ontwerpers bij IBM.

Ook collega-computermaker Sun Microsystems heeft zich op de markt voor zulke genetische toepassingen gestort. Een flinke vracht Sun-computers moet het Californische bedrijfje DoubleTwist in staat stellen de DNA-gegevens uit Genbank te analyseren, en de resultaten van die analyses te verkopen aan universiteiten en de farmaceutische industrie. Anderhalf miljoen gulden moet een bedrijf er jaarlijks voor uittrekken om toegang te krijgen tot de computers van DoubleTwist.

Compaq, ten slotte, stelde haar snelste computers ter beschikking aan Celera. De glazen zaal met die experimentele supercomputers, bezweert Craig Venter, vormt het heilige der heilige van zijn bedrijf. Bestuurd vanuit een controlekamer die oogt als die van een ruimteschip, vormen ze samen voor zover bekend ‘s werelds op een na grootste supercomputer. Elke twee jaar zullen ze door nieuwe, nog snellere exemplaren worden vervangen.

Gewapend met de meeste rekenkracht, de beste programmeurs en de snelste Internetverbindingen hoopt Venter de onbetwiste nummer 1 te worden op de markt voor analyses en berekeningen op basis van menselijk DNA.

Maar om die dominante positie te veroveren heeft Venter uiteindelijk nog een machtiger wapen: als enige investeerde Celera miljoenen dollars om zelf genetische letters te kunnen lezen. Waar alle concurrenten zullen moeten werken met dezelfde gegevens uit de openbare Genbank, daar beschikt Venter als enige over een uitgebreider en nauwkeuriger editie van het menselijk DNA.

Het was déze machtige voorsprong die Celera een monopolie dreigde te geven op de inhoud van het menselijk DNA, en die uiteindelijk leidde tot de koortsachtige strijd om de genen. Om Venters monopoliepositie zo snel mogelijk te ondergraven, besloten de Amerikaanse regering en de Britse Wellcome Trust twee jaar terug dat het Human Genome Project met spoed een kladversie nodig had: een versie die, hoewel onvolledig en onnauwkeurig, op zijn minst Celera’s concurrenten weer een beetje terug in het speelveld kon brengen.

In hoeverre zij in die opzet geslaagd zijn, moet nog even worden afgewacht. Met abonnees als Novartis, Rhone-Poulenc en Pfizer, elk goed voor een jaarlijkse contributie van tientallen miljoenen guldens, begint de winkel van Venter inmiddels redelijk te lopen. En zolang hij de enige in die extra genetische letters kan lezen, is moeilijk te voorkomen dat de voorsprong eerder groter wordt dan kleiner.

Een ding is in ieder geval al wel duidelijk: biologisch onderzoek zal nooit meer zijn wat het geweest is. De grootscheepse automatisering van het aflezen van immense hoeveelheden DNA, gevoed door immense druk om de eerste te zijn, dreef het vakgebied in de armen van computerbouwers, programmeurs en Internet-specialisten. Nog even en de belangrijkste biologische en medische ontdekkingen worden niet meer in een laboratorium, maar achter de computer gedaan.

Related Posts