-
Grote tekstgrootteGrote tekstgrootteReguliere tekstgrootte
Wat weet u over uw stamboom? Heeft een van uw familieleden gezondheidsproblemen gehad die vaak in families voorkomen? Welke van deze problemen troffen uw ouders of grootouders? Welke hebben nu invloed op jou of je broers of zussen? Welke problemen zou u aan uw kinderen kunnen doorgeven?
Dankzij de vooruitgang in het medisch onderzoek beschikken artsen nu over de middelen om veel te begrijpen over hoe bepaalde ziekten, of verhoogde risico’s op bepaalde ziekten, van generatie op generatie worden doorgegeven. Hier volgen enkele basisbegrippen over genetica.
Genen en chromosomen
Ieder van ons heeft een unieke set chemische blauwdrukken die bepalen hoe ons lichaam eruitziet en functioneert. Deze blauwdrukken zijn vervat in ons DNA (desoxyribonucleïnezuur), lange, spiraalvormige moleculen die zich in elke cel bevinden. DNA bevat de codes voor genetische informatie en is opgebouwd uit aan elkaar gekoppelde stukjes (of subeenheden) die nucleotiden worden genoemd. Elke nucleotide bevat een fosfaatmolecuul, een suikermolecuul (deoxyribose) en een van de vier zogenaamde “coderende” moleculen die basen worden genoemd (adenine, guanine, cytosine, of thymidine). De volgorde (of volgorde) van deze vier basen bepaalt elke genetische code.
De segmenten van DNA die de instructies bevatten voor het maken van specifieke lichaamseiwitten worden genen genoemd. Wetenschappers geloven dat het menselijk DNA ongeveer 25.000 eiwit-coderende genen bevat. Elk gen kan worden gezien als een “recept” dat je in een kookboek vindt. Sommige zijn recepten om fysieke kenmerken te creëren, zoals bruine ogen of krullend haar. Andere zijn recepten om het lichaam te vertellen hoe het belangrijke chemische stoffen genaamd enzymen (die helpen bij het controleren van de chemische reacties in het lichaam) moet produceren.
Op de segmenten van ons DNA zijn de genen netjes verpakt in structuren die chromosomen worden genoemd. Elke menselijke cel bevat 46 chromosomen, gerangschikt als 23 paren (autosomen genoemd), met een lid van elk paar geërfd van elke ouder op het moment van de conceptie. Na de conceptie (wanneer een zaadcel en een eicel samenkomen om een baby te maken), dupliceren de chromosomen zich steeds opnieuw om dezelfde genetische informatie door te geven aan elke nieuwe cel in het zich ontwikkelende kind. Tweeëntwintig autosomen zijn hetzelfde bij mannetjes en vrouwtjes. Bovendien hebben vrouwen twee X-chromosomen en mannen één X- en één Y-chromosoom. De X en de Y staan bekend als geslachtschromosomen.
De menselijke chromosomen zijn groot genoeg om te worden gezien met een krachtige microscoop, en de 23 paren kunnen worden geïdentificeerd op basis van verschillen in hun grootte, vorm, en de manier waarop ze speciale laboratoriumkleurstoffen oppikken.
Genetische problemen
Fouten in de genetische code of “gen recept” kan gebeuren op een verscheidenheid van manieren. Soms ontbreekt er informatie in de code, andere keren hebben codes te veel informatie, of hebben ze informatie die in de verkeerde volgorde staat.
Deze fouten kunnen groot zijn (bijvoorbeeld als er in een recept veel ingrediënten ontbreken – of allemaal) of klein (als er slechts één ingrediënt ontbreekt). Maar ongeacht of de fout groot of klein is, het resultaat kan aanzienlijk zijn en ertoe leiden dat iemand een handicap heeft of het risico loopt op een verkorte levensduur.
Aangeboren aantallen chromosomen
Wanneer een fout optreedt terwijl een cel zich deelt, kan dit een fout veroorzaken in het aantal chromosomen dat een persoon heeft. Het zich ontwikkelende embryo groeit dan uit cellen die ofwel te veel of te weinig chromosomen hebben.
Bij trisomie zijn er bijvoorbeeld drie kopieën van één bepaald chromosoom in plaats van de normale twee (één van elke ouder). Trisomie 21 (Down-syndroom), trisomie 18 (Edwards-syndroom) en trisomie 13 (Patau-syndroom) zijn voorbeelden van dit soort genetische problemen.
Trisomie 18 komt voor bij 1 op de 7.500 geboorten. Kinderen met dit syndroom hebben een laag geboortegewicht en een klein hoofd, mond en kaak. Hun handen vormen meestal gebalde vuisten met vingers die elkaar overlappen. Ze kunnen ook aangeboren afwijkingen aan heupen en voeten, hart- en nierproblemen en een verstandelijke handicap hebben. Slechts ongeveer 5% van deze kinderen zal naar verwachting langer dan 1 jaar leven.
Trisomie 13 komt voor bij 1 op de 15.000 tot 25.000 geboorten. Kinderen met deze aandoening hebben vaak een gespleten lip en gehemelte, extra vingers of tenen, voetafwijkingen, en veel verschillende structurele afwijkingen van de schedel en het gezicht. Deze aandoening kan ook aangeboren afwijkingen veroorzaken aan de ribben, het hart, de buikorganen en de geslachtsorganen. Overleving op lange termijn is onwaarschijnlijk maar mogelijk.
In monosomie, een andere vorm van numerieke fout, ontbreekt één lid van een chromosomenpaar. Er zijn dus eerder te weinig dan te veel chromosomen. Een baby met een ontbrekend autosoom heeft weinig overlevingskansen. Een baby met een ontbrekend geslachtschromosoom kan echter in bepaalde gevallen overleven. Meisjes met het Turnersyndroom bijvoorbeeld – die met slechts één X-chromosoom worden geboren – kunnen een normaal en productief leven leiden, zolang ze medische zorg krijgen voor eventuele gezondheidsproblemen die met hun aandoening gepaard gaan.
Deleties, Translocaties en Inversies
Soms is niet het aantal chromosomen het probleem, maar is er iets mis met de chromosomen, zoals een extra of ontbrekend deel. Wanneer een deel ontbreekt, wordt het een deletie genoemd (als het zichtbaar is onder een microscoop) en een microdeletie (als het te klein is om zichtbaar te zijn). Microdeleties zijn zo klein dat ze slechts een paar genen op een chromosoom kunnen betreffen.
Enkele genetische aandoeningen veroorzaakt door deleties en microdeleties zijn het Wolf-Hirschhorn-syndroom (beïnvloedt chromosoom 4), het Cri-du-chat-syndroom (chromosoom 5), het DiGeorge-syndroom (chromosoom 22) en het Williams-syndroom (chromosoom 7).
Bij translocaties (die bij ongeveer 1 op de 400 pasgeborenen voorkomen) verschuiven stukjes chromosoom van het ene chromosoom naar het andere. De meeste translocaties zijn “gebalanceerd”, wat betekent dat er geen winst of verlies van genetisch materiaal is. Maar sommige zijn “onevenwichtig”, wat betekent dat er te veel genetisch materiaal kan zijn op sommige plaatsen en niet genoeg op andere. Met inversies (die ongeveer 1 op de 100 pasgeborenen treft), lijken kleine delen van de DNA-code te worden uitgeknipt, omgedraaid, en opnieuw ingebracht. Translocaties kunnen worden geërfd van een ouder of spontaan optreden in de chromosomen van een kind zelf.
Zowel gebalanceerde translocaties als inversies veroorzaken doorgaans geen misvormingen of ontwikkelingsproblemen bij de kinderen die ze hebben. Mensen met translocaties of inversies die ouders willen worden, kunnen echter een verhoogd risico hebben op een miskraam of chromosoomafwijkingen bij hun eigen kinderen. Onevenwichtige translocaties of inversies worden in verband gebracht met ontwikkelings- en/of lichamelijke afwijkingen.
Sekschromosomen
Genetische problemen treden ook op wanneer afwijkingen de geslachtschromosomen aantasten. Normaal gesproken is een kind een man als het één X-chromosoom van zijn moeder en één Y-chromosoom van zijn vader erft. Een kind is vrouwelijk als het een dubbele dosis X erft (één van elke ouder) en geen Y.
Soms worden kinderen echter geboren met slechts één geslachtschromosoom (meestal een enkele X) of met een extra X of Y. Meisjes met het Turnersyndroom worden geboren met slechts één X-chromosoom, terwijl jongens met het Klinefelter-syndroom worden geboren met 1 of meer extra X-chromosomen ( XXY of XXXY).
Soms ook is een genetisch probleem X-gebonden, wat betekent dat het geassocieerd is met een afwijking die op het X-chromosoom wordt gedragen. Het Fragiele X syndroom, dat een verstandelijke handicap bij jongens veroorzaakt, is zo’n aandoening. Andere ziekten die worden veroorzaakt door afwijkingen op het X-chromosoom zijn hemofilie en Duchenne spierdystrofie.
Vrouwen kunnen drager zijn van deze ziekten, maar omdat zij ook een normaal X-chromosoom erven, worden de effecten van de genverandering geminimaliseerd. Mannen, aan de andere kant, hebben slechts een X-chromosoom en zijn bijna altijd degenen die de volledige effecten van de X-gebonden aandoening laten zien.
Genmutaties
Sommige genetische problemen worden veroorzaakt door een enkel gen dat aanwezig is, maar op een bepaalde manier veranderd. Dergelijke veranderingen in genen worden mutaties genoemd. Wanneer er een mutatie in een gen is, is het aantal en het uiterlijk van de chromosomen meestal nog normaal.
Om het defecte gen te lokaliseren, gebruiken wetenschappers gesofisticeerde DNA-testtechnieken. Genetische ziekten veroorzaakt door een enkel probleemgen zijn onder meer fenylketonurie (PKU), taaislijmziekte, sikkelcelziekte, de ziekte van Tay-Sachs, en achondroplasie (een soort dwerggroei).
Hoewel deskundigen vroeger dachten dat niet meer dan 3% van alle menselijke ziekten veroorzaakt werden door fouten in een enkel gen, toont nieuw onderzoek aan dat dit een onderschatting is. In de afgelopen jaren hebben wetenschappers genetische verbanden ontdekt met veel verschillende ziekten die oorspronkelijk niet als genetisch werden beschouwd, waaronder de ziekte van Parkinson, de ziekte van Alzheimer, hartziekten, diabetes en verschillende soorten kanker. Veranderingen in deze genen worden verondersteld iemands risico op het ontwikkelen van deze aandoeningen te verhogen.
Oncogenen (kankerveroorzakende genen)
Onderzoekers hebben ongeveer 50 kankerveroorzakende genen geïdentificeerd die de kans van een persoon op het ontwikkelen van kanker sterk verhogen. Door het gebruik van geavanceerde tests kunnen artsen misschien vaststellen wie deze genetische mutaties heeft, en bepalen wie risico loopt.
Wetenschappers hebben bijvoorbeeld vastgesteld dat colorectale kanker soms wordt geassocieerd met mutaties in een gen dat APC wordt genoemd. Ze hebben ook ontdekt dat afwijkingen in het BRCA1- en BRCA2-gen vrouwen 50% kans geven op borstkanker en een verhoogd risico op eierstoftumoren.
Mensen van wie bekend is dat ze deze genmutaties hebben, kunnen nu zorgvuldig door hun artsen worden gecontroleerd. Als zich problemen ontwikkelen, is de kans groter dat ze eerder voor kanker worden behandeld dan wanneer ze niet van hun risico hadden geweten, en dit kan hun overlevingskansen vergroten.
Nieuwe ontdekkingen, betere zorg
Wetenschappers hebben de afgelopen twee decennia grote vooruitgang geboekt op het gebied van genetica. Het in kaart brengen van het menselijk genoom en de ontdekking van veel ziekmakende genen heeft geleid tot een beter begrip van het menselijk lichaam. Dit heeft artsen in staat gesteld betere zorg te verlenen aan hun patiënten en de kwaliteit van leven te verhogen voor mensen (en hun families) die leven met genetische aandoeningen.