Dr. Janine Felix houdt zich vooral bezig met epigenetica. Ze legt uit wat dat is: “Het DNA zou je je kunnen voorstellen als het kookboek van het menselijk lichaam. Het bevat genen, de recepten voor allerlei eiwitten die noodzakelijk zijn voor ons functioneren. Bepaalde delen van het boek worden vaker ‘gelezen’, andere niet of veel minder. Ze worden als het ware met verschillend gekleurde post-it velletjes gemarkeerd. Zo zou je de epigenetica kunnen beschouwen: er worden ‘vlaggetjes’ op de DNA-bouwstenen geplaatst, waardoor genen aan- of juist uitgeschakeld worden en eiwitten meer of juist minder worden gemaakt. Die ‘vlaggetjes’ bestaan uit chemische verbindingen, methylgroepen.”
DNA-veranderingen onder de loep
Epigenetische veranderingen bepalen de wijze waarop het kookboek, het DNA, wordt gelezen en beïnvloeden op die manier het functioneren van het lichaam. Felix: “De veranderingen zijn niet per se permanent, ze kunnen gedurende het leven variëren, bijvoorbeeld onder invloed van voeding, roken of andere omgevings- en leefstijlfactoren.”
Dr. Janine Felix en prof. dr. André Uitterlinden
Onbegrensd
Sinds enkele jaren beschikken wetenschappers over een techniek waarmee ze op zoek kunnen gaan naar ‘vlaggetjes’ op het DNA. Felix: “Dat hebben wij ook gedaan bij kinderen van Generation R. Bij 1.500 deelnemers is direct na de geboorte een beetje bloed afgenomen. In het laboratorium van prof. dr. André Uitterlinden van het Erasmus MC zijn 485.000 plekken op het DNA van die kinderen onderzocht.
Die plekken zijn bewust gekozen. We denken dat een methylgroep op die posities een functionele invloed heeft. Ze bevinden zich bijvoorbeeld in de promotor-regio van genen. Dat is een stukje DNA dat zich voor een gen bevindt en een rol speelt bij het starten van het aflezen van dat gen. We hebben bij ieder kind nagegaan waar ze vlaggetjes hadden. Omdat we ook bloed hebben afgenomen toen zij zes en negen jaar waren, kunnen we onderzoeken of de vlaggetjes er dan nog steeds zijn.”
Generation R Next
“Inmiddels is de techniek nog verder verbeterd en zijn we in staat om zelfs 850.000 plekken te bestuderen. Die techniek gaan we toepassen bij Generation R Next. Omdat deze studie al begint voordat de vrouwen zwanger zijn, kunnen we ook de invloed van vroege factoren zoals roken, dieet en medicijngebruik op de latere zwangerschap en het kind bestuderen. Het originele Generation R ging van start nadat de vrouw al een aantal weken zwanger was. Dan mis je toch een stuk informatie, want de invloed op het kind begint al voor de bevruchting van de eicel.”
Begrijpen
Generation R-onderzoeker dr. Janine Felix: “Hoe ontstaat een ziekte zoals diabetes, hoe ontstaat overgewicht? Waarom heeft het ene kind daar wel last van en het andere niet? We willen begrijpen hoe die processen werken. Ons onderzoek levert essentiële stukjes van die puzzel. Meestal hebben de deelnemers van een studie daar zélf niet direct iets aan. Maar het inzicht in biologische processen zal op termijn leiden tot mogelijkheden om ziekten bij anderen efficiënt te behandelen of te voorkomen.”
Ontwikkeling en ziekten
Er is een intensieve samenwerking met het laboratorium van Uitterlinden, dat alle DNA-onderzoeken verricht die Felix en haar collega’s vervolgens analyseren met behulp van krachtige computers. Felix: “We kijken bijvoorbeeld naar de verschillen tussen kinderen van moeders die rookten tijdens de zwangerschap en kinderen van niet-rokende moeders. Dat roken tijdens de zwangerschap geen goed idee is, daarvan zijn de meeste mensen overtuigd. Uit eerder onderzoek van Generation R en andere studies was al duidelijk dat kinderen van vrouwen die blijven roken tijdens de zwangerschap vaker problemen hebben, zoals een laag geboortegewicht en een verminderde longfunctie. Recent hebben we aangetoond dat door het roken het DNA van het kind verandert: we zien grote verschillen in de aanwezigheid van ‘vlaggetjes’ op het DNA. Met andere woorden: roken door de moeder heeft grote gevolgen voor het epigenetische profiel van het kind. Wat de gevolgen voor de gezondheid van het kind zijn, zal verder onderzoek moeten uitwijzen. In ieder geval zien we de DNA-veranderingen ook bij genen die een rol spelen bij de ontwikkeling van het kind en bij het ontstaan van ziekten als astma.”
Opslag
Het Generation R-onderzoek gaat gepaard met een enorme hoeveelheid buisjes met bloed, urine of ontlasting en uitstrijkjes van keel, huid of vagina… Dat vereist toch een gigantische opslagcapaciteit?
Onderzoeker dr. Janine Felix: “Dat klopt. We willen zoveel mogelijk opslaan, maar het moet wel uitvoerbaar blijven, qua ruimte, maar ook financieel. Er wordt dus goed over nagedacht: hoeveel slaan we op, maar ook hoe bewaren we dat? Je dient bijvoorbeeld te voorkomen dat een bloedmonster talloze keren ontdooid moet worden. Dat zorgt namelijk voor afbraak van eiwitten en andere factoren die we willen onderzoeken. Het is beter om bloed of urine te verdelen over kleinere buisjes die precies genoeg bevatten voor een bepaalde analyse.”
Voorsprong
“De opslag is niet alleen belangrijk voor de onderzoeken die we nú willen uitvoeren, maar ook in de toekomst. In de komende jaren worden gegarandeerd ontdekkingen gedaan die we dan ook in Generation R kunnen meenemen. Dat geeft een enorme voorsprong: je hoeft niet op dat moment duizenden bloedmonsters te gaan verzamelen, die heb je dan al klaarstaan.”
Op een bepaald moment is het laatste beetje bloed ook bijna op. Wie bepaalt wat daarmee gebeurt? Felix: “Die beslissing wordt genomen door het managementteam (MT). Dat bestaat uit de hoofden van de verschillende onderzoekslijnen, zoals genetica, kinderlongziekten en verloskunde, maar ook kindergeneeskunde en kinder- en jeugdpsychiatrie. Als een onderzoeker een voorstel indient, wordt dat binnen het MT besproken.”
Vaders
De vaders worden ook betrokken bij het Generation R-onderzoek. Ze krijgen vragenlijsten over ziekten in de familie, ziekten bij henzelf, rookgedrag, alcohol- en drugsgebruik en voeding. Als de vader daarmee instemt, wordt ook bij hem bloed voor onderzoek afgenomen.
Ontlasting
Bij de vrouwen die meedoen aan Generation R Next, wordt bloed en urine afgenomen. De onderzoekers zijn ook geïnteresseerd in het microbioom. Dat is de verzameling van alle bacteriën (micro-organismen) op een bepaalde plek van het lichaam. Het vaginale microbioom bijvoorbeeld, dat vanwege de mogelijke relatie met vruchtbaarheid en zwangerschapsuitkomsten waardevolle informatie kan opleveren. Maar ook de bacteriën in de ontlasting van de vrouwen en, na de geboorte, van de kinderen, heeft de belangstelling van de onderzoekers. Hoe verandert de populatie van bacteriën tijdens het eerste levensjaar? Wat is het effect van bijvoorbeeld borstvoeding?
