Mens en fruitvlieg stroomlijnen verstandelijke beperkingen

Honderden genen overzichtelijk gerangschikt in functionele modules
Verstandelijke beperkingen komen voor in allerlei vormen en kennen nu al bijna 800 genetische oorzaken. Onderzoekers van het Radboudumc hebben op basis van onderzoek bij de mens en fruitvlieg beide aspecten met elkaar verbonden. Het resultaat is een overzichtelijke staalkaart van gegroepeerde genen, die zijn gekoppeld zijn aan symptomen. Het onderzoek is gepubliceerd in het American Journal of Human Genetics.

Ongeveer twee procent van de bevolking wordt geboren met een verstandelijke beperking. Vaak wordt die verstandelijke beperking veroorzaakt door een erfelijke mutatie, door een verandering in een gen. Er zijn nu al bijna 800 genen bekend, die bij een mutatie zo’n verstandelijke beperking veroorzaken. Waarschijnlijk komen daar nog veel andere genen bij, omdat op dit moment pas voor de helft van alle verstandelijke beperkingen het verantwoordelijke gen is gevonden.
Genen groeperen
Het verschil in genetische oorzaken is dus enorm. Dat geldt ook voor de klinische kenmerken. Een verstandelijke beperking kan mild zijn, maar ook zeer ernstig. Bovendien zijn verstandelijke beperkingen meestal gekoppeld aan nog andere klinische kenmerken, zoals obesitas, lichamelijke afwijkingen, motorische problemen of epilepsie. Denk bijvoorbeeld aan de verschillen tussen het fragiele-X-syndroom, Prader-Willi en het Rett-syndroom. Die ‘bijkomende’ klinische kenmerken hangen samen met het gen dat gemuteerd is en de verstandelijke beperking veroorzaakt.

Warboel
Samen met Duitse en Engelse collega’s, hebben onderzoekers van het Radboudumc die ‘warboel’ aan genen en klinische kenmerken nu voor het eerst sterk kunnen stroomlijnen. Annette Schenck, die het onderzoek coördineert: “Van genen worden eiwitten gemaakt. Die eiwitten hebben een functie in de cel. Zit er een fout in zo’n gen, dan werkt dat eiwit niet meer en ontstaan er problemen. In dit geval dus een verstandelijke beperking, maar meestal gaat dat ook nog gepaard met andere kenmerken zoals epilepsie of lichamelijke handicaps. Wij hebben die twee zaken – de genen en de klinische kenmerken – op een structurele, systematische manier met elkaar proberen te verbinden.”

In de file
Genen moeten met elkaar samenwerken om in de cel iets voor elkaar te krijgen. Voor allerlei taken heb je specifieke clubjes van genen die met elkaar communiceren en samenwerken. Bioinformaticus Martijn Huynen, verantwoordelijk voor het organiseren van de onderzoeksgegevens: “Werkt één van de leden van zo’n communicatieclub niet goed vanwege een mutatie, dan leidt dat tot een slecht eindresultaat. En meestal maakt het ook niet uit om welk lid het gaat. Stel, ik moet met de auto van Maastricht naar Groningen. Dan maakt het niet uit of ik in Limburg, Gelderland of Drenthe in de file terechtkom. Het resultaat is steeds hetzelfde: ik kom te laat. Op die manier kun je dus groepjes samenwerkende genen met elkaar in verband brengen: als ze niet goed werken veroorzaken ze dezelfde problemen. Om te begrijpen waarom die genen problemen veroorzaken en om therapieën te ontwikkelen is het belangrijk in kaart te brengen welke genen met elkaar samenwerken.”

Fruitvlieg met verstandelijke beperking
Door op die manier naar de klinische kenmerken en genen van mensen met een verstandelijke beperking te kijken – kleine hersenen, epilepsie, obesitas, hormonale afwijkingen, enzovoort – hebben de onderzoekers groepjes genen met dezelfde functie in kaart gebracht. Schenck, hoofd van het Nijmeegse Neurogenetica laboratorium, dat vooral met fruitvliegen werkt: “Die functionele groepen en moleculaire modules vormen een overzichtelijke staalkaart van biologische processen die betrokken zijn bij het ontstaan van verstandelijke beperkingen. Met deze kaart kunnen we beter voorspellen welke genen gemuteerd zijn bij mensen met een verstandelijke beperking. We hoeven eigenlijk alleen maar hun klinische kenmerken te kennen, waarbij ook de kenmerken belangrijk zijn die niet direct met de verstandelijke beperking te maken hebben.

Gedeelde genen
Vaak ontbreekt bij patiënten echter een deel van de klinische gegevens. Schenck: “Daarom hebben we niet alleen de klinische kenmerken bij de mens in kaart gebracht, maar óók bij de fruitvlieg. De meeste genen van de mens vind je namelijk ook terug in fruitvliegen. We kunnen dus ook in de fruitvlieg de genen onderzoeken die bij de mens tot verstandelijke beperkingen leiden. Op die manier vermeerdert het fruitvliegonderzoek onze kennis over het verband tussen gemuteerde genen en de klinische kenmerken van verstandelijke beperkingen bij de mens.”

Interactieve databank
Het resultaat van het onderzoek is beschikbaar via een interactieve databank: http://sysid.cmbi.umcn.nl/. Onderzoekers en moleculair genetici kunnen die de gegevens gebruiken bij het zoeken van een genetische diagnose voor patiënten met een verstandelijke beperking.

Afbeelding: Overzicht van de functionele groepen en moleculaire modules. Bron AJHG.

Bron: Raboud UMC

Redactie Medicalfacts / Alida Budding - Hennink

https://www.medicalfacts.nl

Samen met mijn dochter Janine Budding verzorg ik dagelijks het online medisch nieuws voor zorgverleners, zodat zorgverleners elke dag weer op de hoogte zijn van het nieuws wat voor hen relevant is. De rol en beleving van patiënt & Healthy Ageing, zijn voor mij speerpunten om extra aandacht aan te besteden.

Ik heb jarenlang ervaring in diverse functies in thuiszorg.