Universiteit Antwerpen mag terecht trots zijn op haar Centrum Medische Genetica. Het onderzoeksteam van de afdeling Cognitieve Genetica heeft een gen ontdekt dat bij mutatie de oorzaak is van een nieuw syndroom: het Helsmoortel–Van der Aa syndroom. dwars sprak met Céline Helsmoortel, bio-ingenieur, doctoraatsstudente en uitermate vlotte madam uit Lint.
DNA for dummies
Een mens bestaat uit 35 biljoen cellen. Verscholen in de kern van elke cel bevindt zich een sensationele spiraalvormige substantie: ons DNA. Het DNA is zeer geconcentreerd opgerold in 23 paar chromosomen. Als het zich ontrolt, kunnen onze 20.000 genen zichtbaar worden. Slechts 2 procent van het DNA bestaat uit de coderende genen, dit gedeelte noemt men het exoom. Het grootste deel van het menselijk genoom bestaat dus uit niet-coderend DNA. Een gen is het gedeelte van het chromosoom met gecodeerde informatie voor één bepaald eiwit. Een gen zelf is dan weer opgebouwd uit een bepaalde volgorde van basenparen. Het menselijk genoom heeft ongeveer 3 miljard basenparen met vier mogelijke basen: adenine, thymine, guanine en cytosine. Deze vier vormen de bouwstenen van de streepjescode van je bestaan.
een monstermachine
Deze belachelijk lange code werd voor het eerst ontrafeld in 2001 dankzij het Human Genome Project. Dit project duurde 11 jaar lang. De moderne technologie kan vandaag gelukkig iets sneller het genoom in kaart brengen dankzij next generation sequencing. In het genetisch onderzoekscentrum van Universiteit Antwerpen staat er een waanzinnig krachtige machine verscholen: de HiSeq1500. Het apparaat heeft weliswaar een prijskaartje waarvan je achterover zou vallen, maar er zijn baanbrekende mogelijkheden aan verbonden. Deze machine kan het volledige exoom van acht personen tegelijkertijd ontrafelen op anderhalve dag. De vier basen krijgen elk een kleurtje en de laser van de HiSeq1500 leest deze kleurtjes af. Opdat de machine dit kan lezen, moet het DNA worden aangehecht in een flow cell. De gelabelde basenparen vloeien daarna als het ware in acht kanaaltjes. Dankzij het labelen met kleurtjes kan het DNA in kaart worden gebracht en zo kunnen mutaties worden gelokaliseerd. Het identificeren gebeurt via een computeranalyse van een gigantisch tekstbestand met alle opeenvolgende basen.
de symptomen
Mede dankzij deze technologie is een gen gevonden dat verantwoordelijk is voor het Helsmoortel – Van der Aa syndroom dat verschillende kenmerken heeft. Er is sprake van een milde tot ernstige verstandelijke beperking met een IQ lager dan 70. Patiënten hebben tevens autisme spectrum stoornissen. De mutaties in dit specifieke gen zijn verantwoordelijk voor 0,17 procent van alle gevallen van autisme spectrum stoornissen, dit lijkt misschien niet veel, maar dit is een aanzienlijk aandeel als je bedenkt dat er maar 1 procent in totaal überhaupt genetisch verklaard wordt. De personen hebben ernstige spraakproblemen. Sommige kinderen kunnen een paar woorden zeggen, anderen zijn alleen in staat om klanken te produceren. Ook herkent men verschillende uiterlijke kenmerken: een prominent voorhoofd, hoge haarlijn, dunne bovenlip en een brede neusbrug. Daarnaast hebben ze een verstoord dag- en nachtritme waardoor er slaapproblemen ontstaan. Sommige ouders laten hun kind in een tent slapen zodat ze zich veilig voelen en toch tot rust kunnen komen.
een de novo mutatie
Elke biologische reactie in ons lichaam gebeurt door middel van eiwitten. Om deze eiwitten te produceren is er een bouwplan nodig. De info hiervoor zit in het specifieke gen. In het geval van het Helsmoortel–Van der Aa syndroom is er een fout in het ADNP-gen, waardoor het eiwit korter is dan normaal en er foute informatie inzit. ADNP staat voor activity-dependent neuroprotective protein, het is een eiwit dat zenuwcellen beschermt. Zonder deze bescherming gaat er dus iets mis in het ontwikkelingsproces van de hersenen. Het fascinerende aan de fouten in het gen is dat ze niet afkomstig zijn van de ouders. Dit heet een de novo mutatie. Veel aandoeningen zijn erfelijk, maar in het geval van Helsmoortel – Van der Aa, zijn het mutaties die pas zijn ontstaan in het kind. De onderzoekers konden het verband leggen tussen deze mutaties en het ziektebeeld dankzij een internationale samenwerking. Bij het eerste onderzochte patiëntje was er enkel een vermoeden, vier maanden later werd in Nijmegen nog één persoon geïdentificeerd na het checken van het DNA. Vervolgens werden ook patiënten in Sicilië, Seattle, Zweden en Australië ontdekt en zo zijn ze langzamerhand aan tien kindjes gekomen voor hun studie die vorig jaar gepubliceerd werd in het gerenommeerde tijdschrift Nature.
erkenning
Bij de families valt een zware last van de schouders. Na talloze doktersbezoeken en menig medisch onderzoek is er eindelijk gevonden wat hun kindje heeft. De ouders hebben contact met elkaar en zitten in een besloten groep op Facebook. Hier kunnen ze hun ervaringen delen en herkenbaar gedrag wordt zo over en weer gecommuniceerd. De onderzoekers houden deze groep in de gaten en kunnen daardoor beter inzicht krijgen in het syndroom. In het originele onderzoek waren tien kindjes geïncludeerd. Momenteel zijn er al een veertigtal personen die Helsmoortel–Van der Aa zouden hebben. Het onderzoeksteam is alvast benieuwd naar de toekomst. Universiteit Antwerpen mag fier zijn op Céline: 26 jaar en al een syndroom op haar naam. Daar neemt dwars de pet voor af.
Meer weten? Het gepubliceerde artikel in Nature Genetics is online te vinden.