Met de afronding van het eerste complete chromosoom bereikt het menselijk-genoomproject vandaag een nieuwe mijlpaal. Komend voorjaar is de genetische blauwdruk van de mens in klad voltooid. Beter gezegd: dat van een anonieme Amerikaanse krantenlezer. Die kreeg de voorkeur boven een Nederlandse onderzoeker.
IN DE EERSTE AANVRAAG voor subsidie kwamen mensen niet eens ter sprake, zegt Pieter de Jong, onderzoeker bij het Roswell Park Cancer Institute in Buffalo, New York. In zijn voorstel om al het menselijke DNA in tienduizenden stukjes te knippen en als ‘kunstmatige minichromosomen’ op te slaan in bacteriën, had hij over proefpersonen niet gerept.
“De National Institutes of Health spendeerden honderdduizenden dollars aan een laboratoriumcollectie van alle menselijke DNA, maar geloofden kennelijk dat daar geen menselijk materiaal voor nodig was,” grinnikt De Jong nog altijd een beetje na.
De Jongs eerste ‘bibliotheek’ van kunstmatige mini-chromosomen in bacteriën was dus al klaar, toen ethici en ambtenaren begin 1996 wakker schrokken. Nog een paar jaar en de hele wereld zou de genetische code kunnen lezen van proefpersonen die niet anoniem waren gekozen, laat staan afdoende tegen de mogelijke gevolgen waren beschermd.
En dus trok de Amerikaanse overheid een miljoen dollar uit om De Jong opnieuw te laten beginnen — ook al vond de onderzoeker, net als de meeste van zijn collega’s, dat strikt genomen een tikje overdreven. Maar dat kwam misschien mede doordat hij één van de betrokken proefpersonen wel erg goed kende: ene Pieter de Jong, die zonder het iemand te zeggen een drupje van zijn eigen bloed voor de collectie had gebruikt, en daarmee de blauwdruk van de mens bijna een sterk Nederlands tintje had gegeven.
“Het was vooral gemakzucht,” zegt De Jong, wanneer hij terugkijkt op de reden om zijn proefpersonen destijds wel erg dicht bij huis te zoeken. Naast zijn eigen bloed werd ook dat van een medewerker van zijn laboratorium gebruikt. Wiens DNA je neemt maakt ook niet veel uit, meenden zowel De Jong als zijn collega-onderzoekers: op onze chromosomen zijn we immers allemaal voor meer dan 99,9 procent gelijk.
De techniek die het laboratorium van De Jong gebruikte, was ontwikkeld aan het California Institute of Technology. In een ander Californisch lab, het Lawrence Livermore National Laboratory in San Francisco, had de voormalige Utrechtse promovendus zeven jaar met vergelijkbare methoden gewerkt voor hij in Buffalo, vlakbij de Niagara watervallen aan de Canadese grens, zijn eigen lab opzette.
De truc behelsde het hele menselijke genoom, van in totaal meer dan drie miljard genetische letters, in hapklare brokken op te delen. Want complete chromosomen, in lengte uiteenlopend van 40 tot meer dan 250 miljoen letters, zijn voor de huidige laboratoriumtechnieken veel te groot. Stukjes van ongeveer 200 duizend letters, die zijn nog net te behappen.
Om het menselijk genoom op het grootscheepse afleesproject voor te bereiden, knipte De Jong het DNA daarom in tienduizenden van zulke kleine stukjes. Elk van de stukjes werd omgebouwd tot een soort mini-chromosoom, en bij een bacterie ingebracht. Daarmee was het menselijke DNA meteen ook klaar om te bewaren en zonodig per post te vervoeren: zolang de bacterie in leven blijft, sleept hij het vreemde DNA bereidwillig met zich mee. Wanneer er extra voorraad nodig is, zorgt hij er zelfs voor dat het mini-chromosoom netjes wordt gekopieerd.
Alle bacteriële kunstmatige chromosomen (BACs) bij elkaar vormden een complete bibliotheek, waar onderzoekers voor een flink bedrag hun eigen koelkast mee kunnen vullen.
Maar de ontdekking dat de koelkasten van de belangrijkste instituten van het menselijk-genoomproject allemaal waren gevuld met stukjes DNA van Pieter de Jong en/of een paar van zijn collega’s, stemde één subsidiegever, de Amerikaanse overheid, niet erg gelukkig. ”Ongetwijfeld hadden de donoren nobele bedoelingen toen ze hun DNA beschikbaar stelden voor dit historische onderzoeksproject,” schreef directeur Francis Collins van het National Human Genome Research Institute na zijn rigoureuze beslissing om opnieuw te beginnen. “Maar we moeten er rekening mee houden dat donoren grote risico’s lopen.”
Wat, bijvoorbeeld, als De Jong of zijn collega’s een erfelijke ziekte onder de leden hebben, en iedereen, inclusief familieleden, ziektekostenverzekeraars of toekomstige werkgevers, dat binnenkort op Internet kunnen zien?
Daar kwam nog bij, zo vond een inderhaast bijeengeroepen panel van onderzoekers en ethici, dat de keuze van het prototype van de menselijke soort politiek gevoelig ligt. Moest het bijvoorbeeld wel een man zijn? Was het niet beter eens voor een vrouw te kiezen, ook al maakt dat wetenschappelijk gezien weinig uit? Waarom was eigenlijk gekozen voor proefpersonen met een blanke achtergrond? En was het niet erg elitair gedacht, om voor een blauwdruk van de mens meteen maar een wetenschappelijk onderzoeker te nemen?
Dus formuleerden de ethici nieuwe eisen waaraan proefpersonen voor het genoomproject moeten voldoen. Toeval en volmaakte anonimiteit werden vereisten — al is het laatste strikt genomen niet haalbaar: in de toekomst zal een DNA-test immers per definitie de identiteit van elke ‘anonieme’ donor kunnen verraden.
Dit voorjaar leverde De Jong zijn nieuwe bibliotheek van het menselijk genoom — vlak voordat de eindsprint van het project begon. Het idee om DNA te verzamelen uit een grote groep donoren legde hij naast zich neer — zijn klanten prefereren één of twee donoren, omdat dat het reconstrueren van de juiste lettervolgorde eenvoudiger maakt.
De donor werd uiteindelijk gevonden, vertelt De Jong, via een advertentie in de lokale krant: The Buffalo News. De advertentie werd geplaatst op een zondag, tezamen met een artikel van de wetenschapsredacteur. Vrijwilligers belden de volgende ochtend naar een speciaal nummer, in een ander gebouw van de universiteit. De eerste tien mannen en de eerste tien vrouwen werden uitgenodigd om een buisje bloed te komen geven — maar hun namen werden niet genoteerd. Uit beide groepen werd daarna een willekeurig buisje getrokken, dat ten slotte aan het lab van De Jong werd overhandigd.
“Het is onmogelijk voor ons om nog te bepalen van wie het DNA afkomstig is,” zegt De Jong. “Ik heb de twintig vrijwilligers nooit gezien, en hun namen zijn niet bewaard — zelfs niet in gecodeerde vorm. Alles wat we hebben zijn twintig verklaringen met een handtekening eronder. We hebben geen idee van wie die zijn.”
Wat kan er worden gezegd van de grote onbekende, met wiens DNA de duurste databank ter wereld straks zal zijn gevuld? Gezien de gevolgde procedure, merkt De Jong half grappend op, gaat het in ieder geval om een lezer van een zondagskrant, die ervan houdt om snel te reageren. En ondanks alle goede bedoelingen, is de kans op een Europees genoom nog steeds het grootst: de bevolking van Buffalo, weet De Jong, bestaat vooral uit nazaten van Italiaanse, Ierse en Poolse immigranten. “En Buffalo is een stad waaruit mensen doorgaans alleen vertrekken,” aldus de onderzoeker.
Zelf is hij ook zijn biezen weer aan het pakken: hij verhuist terug naar San Francisco, vanwaaruit hij de wereld blijft voorzien van een boerderij vol genoom-bibliotheken: een muis, een rat, een fruitvlieg, een baviaan, een chimpansee, een kat, een paard, een rund, een varken, een kip en een Doberman Pinscher.
Allemaal anoniem natuurlijk — behalve de kat. Zijn naam is Guus, en hij kwam aanlopen bij het National Cancer Institute in Washington.