De impact van de genetische variaties waarmee we ons onderscheiden van andere mensen blijkt groter te zijn dan werd aangenomen.

Dat schrijven onderzoekers van de Technische Universiteit van München in het blad Scientific Reports. In hun studie tonen ze aan dat er verrassend grote verschillen zijn tussen de eiwitten die in het lichaam van twee gezonde mensen te vinden zijn.

Over eiwitten
Eiwitten spelen een cruciale rol in cellen. Zonder eiwitten kan een cel niet functioneren. Zo’n 20.000 verschillende eiwitten zijn in ons lichaam verantwoordelijk voor de stofwisseling, groei en regeneratie. Elk van die eiwitten is opgebouwd uit aminozuren. En de wijze waarop deze aminozuren in een eiwit geordend zijn, is weer vastgelegd in het DNA.

SAVs
Wanneer je je buigt over deze aminozuren van twee gezonde, niet aan elkaar verwante mensen, zul je zien dat gemiddeld 20.000 van deze aminozuren bij de één anders zijn dan bij de ander. Die verschillen noemen we SAVs (dat staat voor Single Amino Acid Variants). Wetenschappers hebben tot op heden zo’n 10 miljoen van deze varianten gedetecteerd. “Tot nu dachten veel onderzoekers dat de meeste van deze varianten geen substantiële invloed hebben op het functioneren van de eiwitten,” vertelt onderzoeker Burkhard Rost. Die aanname is echter lastig te toetsen. Het is onmogelijk om experimenteel onderzoek te doen naar zoveel SAVs. Sterker nog: van minder dan 0,01 procent van de SAVs is middels experimenten verkregen data voorhanden.

WIST JE DAT…

…ons DNA veel zachter is dan dat van eencelligen? Maar wel weer veel stijver is dan dat van rijst?

Computersimulaties
Experimenteren met 10 miljoen SAVs om te achterhalen welke impact ze hebben op het functioneren van de cel, is dus niet te doen. Maar hoe kunnen we dan de impact van deze variaties achterhalen? Rost en collega’s hebben daar iets op bedacht. Ze pakten de door experimenten verkregen data die we van 0,01 procent van de SAVs hebben en voorspellen met behulp van computersimulaties de impact die de overige 99,9 procent van de SAVs hebben. “Behalve statistische methoden gebruiken we kunstmatige intelligentie,” zo licht onderzoeker Yannick Mahlich een tipje van de sluier op.

Het effect
De resultaten hebben ook de onderzoekers verrast. Miljoenen SAVs in de eiwitten van gezonde mensen bleken een groot effect te hebben op het functioneren van cellen. Aan wat voor effect moet je dan denken? Dat kunnen de onderzoekers niet precies zeggen. Mogelijk hebben de variaties effect op ons vermogen om geuren waar te nemen of resulteren ze in verschillen in de stofwisseling. Ook zouden de varianten kunnen leiden tot ziekten of van invloed kunnen zijn op de wijze waarop we op medicijnen reageren. “Geen van deze effecten zijn wellicht merkbaar in het alledaagse leven,” stelt Rost. “Maar onder bepaalde omstandigheden kunnen sommige ervan significant zijn, bijvoorbeeld wanneer we een bepaald medicijn krijgen.”

Het onderzoek naar de effecten die deze SAVs op de structuur en het functioneren van eiwitten heeft, is nog maar net gestart, benadrukt Rost. Maar het onderzoek is absoluut nuttig. Het resulteert naar verwachting in nieuwe inzichten die van pas komen als we mensen advies op maat willen geven als het gaat om de medicijnen die ze gebruiken of het voedsel dat ze nuttigen. “We zijn reeds in staat om DNA te gebruiken om de functie van individuele eiwitten te ontdekken,” stelt Rost. “In de toekomst zullen we ook in staat zijn om die informatie te gebruiken om te bepalen wat het beste voedsel en de beste medicatie is voor het individu.”