Een heel dik boek over het gen: interessant en hard nodig, zou ik zeggen. Over weinig zaken wordt zo achteloos gedacht als over het gen. Helemaal wanneer het gaat om de erfelijke eigenschappen van de mens. Zoals mensen hersens nodig hebben om intelligent te kunnen zijn, maar velen menen dat we intelligent zijn omdat we hersens hebben, zo hebben mensen genen nodig om hun lichaam op te bouwen en in stand te houden. Maar het zijn niet de genen die bepalen wat voor mensen we zijn.
Het idee dat we met al onze kwalen en briljante trekjes het product zijn van onze genen is gebaseerd op het misverstand dat dna, de drager van de genetische code, actief instructies aan ons lichaam geeft om kenmerken of gedragingen voort te brengen. dna is een scheikundig molecuul en als zodanig levenloos, niet in staat tot enig besluit of tot zelfexpressie. De genetische code bevat op zich ook geen informatie, zoals telkens weer wordt beweerd. Informatie betekent alleen iets als er iemand is die het als informatie kan lezen.
Zo iemand is er ook in de cel: het rna. rna bestaat uit kleine moleculen die qua opbouw op dna lijken, maar veel mobieler en actiever zijn. Zij peuteren de dubbele dna-helix open in een chromosoom en kopiëren dan bepaalde delen over op zogenaamd messenger rna. Dit mrna zet de afgelezen informatie om in stoffen die deel worden van de levende cel. Anders dan de naam doet vermoeden is mrna geen boodschappenjongen, maar een kunstenaar. Het kan de code op het dna aflezen, maar als het niet de code vindt die het zoekt kan het ver uiteen liggende genen combineren tot de gewenste boodschap. Het kan genen van voor naar achter lezen, maar soms ook omgekeerd, met een heel andere uitkomst. Het knipt soms een genboodschap middendoor en combineert die met andere genfragmenten tot codes voor stoffen waarvoor helemaal geen genen bestaan op het dna. Voor het rna is het dna zoveel als een databank: rna controleert of het de stoffen die het wil maken correct samenstelt aan de hand van de genen in de dna-databank. Als rna een schrijffout maakt bij het kopiëren, wat vaak gebeurt, herstelt het molecuul zichzelf. Het rna is de lezer, de betekenisgever aan wat anders een ‘stom’ dna-molecuul zou zijn gebleven.
Om het rna te maken in al z’n verschijningsvormen, en dat zijn er nogal wat, zijn er natuurlijk ook weer genen nodig. Die liggen op wat tot voor kort bekendstond als junk DNA, genen waarvan men dacht dat ze overbodig of kapot waren, omdat ze niet codeerden voor eiwitten, de bouwstenen van het lichaam. Sinds kort is duidelijk dat deze junk-genen juist uiterst creatief zijn: ze bevatten de codes voor stukjes rna die fungeren als switches of schakelaars die zich naar de kop van het gen bewegen dat moet worden afgelezen, zich daaraan vasthechten en zo het gen aan of juist uit zetten. Een gen wordt alleen geactiveerd als dat strikt nodig is, maar dan gebeurt het ook met een waanzinnige, quantummechanische snelheid. Nu moeten de junk-genen voor de schakelaars natuurlijk zelf ook weer met schakelaars aan worden gezet als dat nodig is, en de genen die daarvoor coderen ook weer, en zo door, terug tot… Tja, waar begint het proces?
Het rna krijgt z’n instructies om bepaalde stoffen te gaan aanmaken via signalen uit de buitenwereld. Die omgeving bestaat allereerst uit de cel buiten de kern waarin de chromosomen liggen. Daarachter liggen weer de celwanden, de intercellulaire ruimtes, andere cellen, weefsels, organen, bloedbanen, adem, en ten slotte de buitenwereld, of wat biologen noemen het ecosysteem. Het dna, rna, de schakelaars en de daarmee vervaardigde stoffen vormen met elkaar het genetische netwerk dat is aangesloten op het netwerk van relaties tussen levende wezens in het ecosysteem, het bos, de hei, de stad, weide, akker, snelweg.
Wij ruiken of horen of zien zintuiglijke signalen, we ademen en eten chemische signalen, en het rna in onze triljoenen cellen leidt daaruit af welke stoffen het chemisch moet gaan samenstellen. De hele natuur is één groot communicatienetwerk waarin uitsluitend informatie wordt verstrekt aan wie in staat is die te lezen, en alleen betekenis wordt gecreëerd door wie die informatie kan omzetten in een zinvolle daad, bijvoorbeeld het activeren van het gen voor het geluksgevoel als een leuk iemand naar je glimlacht. Een gen betekent kortom alleen iets als er een context is waarin het iets kan betekenen. Verder zwijgt het. Dat had Siddhartha Mukherjee wel iets meer mogen benadrukken in het boek dat mij tot bovenstaande uitleg noopte. Wij herinneren ons Mukherjee van zijn imponerende boek over kanker, De keizer aller ziektes (2011). In Het gen: Een intieme geschiedenis wil hij het ditmaal hebben over de gezonde mens, oftewel de normaliteit waarvan de ziekte de afwijking is. Nu hij zo goed begrijpt wat er allemaal mis kan gaan in een lichaam wil hij weten hoe het mogelijk is dat het zo vaak goed gaat.
Mukherjee benadert het gen volgens een chronologische, historische methode. Tot diep in de negentiende eeuw was het lichaam voor de medische wetenschap een geheel en moest het ook als geheel van ouder op kind worden doorgegeven. In 1860 bewees Gregor Mendel echter dat niet het complete lichaam, maar losse eigenschappen worden overgeërfd van de ene naar de volgende generatie. Hij wist niets van dna, maar zijn erwtenplanten hadden overduidelijk genen waarop de door hem bestudeerde eigenschappen vastlagen. Er zijn dominante genen, die altijd op enigerlei moment tot uiting zullen komen, en recessieve, die alleen tot uiting komen als er twee van op het dna liggen. Deze overerving verloopt volgens strikte regels, de mendeliaanse wetten.
Daarmee was de moderne genetica geboren, en toen volgden de ontdekkingen elkaar snel op: mutatie, gentheorie, hercombinerende fruitvliegjes, Schrödingers idee van een molecuul dat informatie kan dragen, Rosalind Franklins kraakheldere foto’s van het dna-kristal – en in 1953 knutselden Watson en Crick de dubbele helix van het dna in elkaar. Daarna kraakte men de genetische code en snapte men hoe de genen op het dna codes bevatten voor aminozuren, waarmee eiwitten worden opgebouwd. In de jaren zeventig volgde dan het sequentiëren van het dna, dus het uitschrijven van de code, een bewerkelijk procédé, en in de jaren negentig massive parallel sequencing, voorlopig hoogtepunt: het Human Genome Project. We snapten eindelijk onszelf. Alleen bleek toen al snel dat informatie alleen iets betekent als er iemand is die het als informatie kan lezen – en dat waren wij niet, ondanks onze intelligente hersenen.
Door zijn historische benadering van het gen onthult Siddhartha Mukherjee, zonder er zelf erg in te hebben, een kolossaal probleem van de humane genetica als wetenschap. Het is een methodische kwestie. Hoe kom je erachter voor welke eigenschap een bepaald door jou ontdekt gen codeert? Door gevallen te zoeken waarin dat gen stuk is, gemuteerd, en dan liefst een zo zeldzaam mogelijke ziekte veroorzaakt, want dat sluit verkeerde diagnoses op voorhand uit. Weet je welk gen veranderd is in de zieke, vergeleken met de gezonde, normale toestand, dan heb je het gen ontdekt dat voor jouw ziekte codeert.
Daarom kregen humane genetici belangstelling voor gruwelziektes als sikkelcelanemie, cystic fibrosis, familiale schizofrenie, infantiele polycystieuze nierziekte, osteogenesis imperfecta, Peutz-Jeghers-syndroom, Pneumocystis Carinii Pneumonie (pcp). Je krijgt het al benauwd als je alleen de namen uitspreekt. Het onderzoek leverde veel informatie op over specifieke genen en gencombinaties, en onze kroniekschrijver geeft de intieme details van de worstelingen van de onderzoekers. Alleen is de genetica in de ziektesfeer blijven hangen, ook toen dat vanwege de sequencingtechnieken niet meer nodig was.
Van meet af aan zijn menselijke genen geassocieerd met enge, uitzonderlijke ziektes. Dat was de belangrijkste boodschap die ze met zich meedroegen: als het misgaat ben je de sigaar. En dat terwijl elke ziekte bij enig doordenken te maken moet hebben met je genen. Het rna moet ook de instructies op het dna aflezen om hoofdpijnmoleculen aan te maken na een nacht doorhalen. Toen behalve ziektes ook weer intelligentie, maar ook seksuele identiteit en empathisch vermogen, aan genen werd gelieerd, werd ons dna echt een afvalbak voor maatschappelijk onheil. Genetica, genetische manipulatie, genherstel, gentherapie – het is allemaal even erg en eng, en Mukherjee’s blinde bewondering voor deze prestaties maakt het er niet beter op.
In 1991 vraagt een journalist aan James Watson, de ontdekker van de dubbele helix en nog altijd koning van de genetica, wat wetenschappers denken te gaan doen als alle menselijke genen zullen zijn gesequentieerd, waarna zij de humane genetische informatie naar eigen inzicht kunnen bewerken. Watsons lachende antwoord: ‘We gaan onszelf een beetje verbeteren.’ Dat motto wordt tot de dag van vandaag uitgedragen door medisch biologen en bio-ethici. Een beetje verbeteren… Siddhartha Mukherjee is een echte wetenschapper. Hij vraagt zich nooit af waarom mensen kennis over hun genen zouden willen hebben, laat staan toepassen. Hijzelf vindt het volkomen vanzelfsprekend en reuze interessant, de doorbraken en keerpunten, de grensmomenten waar zuiver wetenschappelijk onderzoek opeens overgaat in big business of big ethics. Want de morele vragen zijn enorm en principieel onbeantwoordbaar. Mogen we onszelf verbeteren?
Mukherjee citeert Watson nog wat meer: ‘Onze genetische instructies zijn slechts een product van de evolutie, ontworpen om ons geschikt te maken voor bepaalde omstandigheden die je vandaag niet meer hebt. We weten allemaal hoe imperfect we zijn. Waarom zouden we onszelf niet een klein beetje geschikter maken voor de overleving?’ Dat heet dan positieve eugenetica, voor het geval u het mocht verwarren met de negatieve van de nazi’s. Ditmaal roeien we de afwijking niet uit, maar verbeteren we het normale. Weg met vaagheid en ouderdom, we willen een lichaam met lekker veel spieren, prettige rondingen en een helder verstand. Het kan, dus het zal.
Maar moet het, vraagt Mukherjee genuanceerd. Moeten we alles doen wat we kunnen? Hij geeft een actueel voorbeeld. Onderzoekers kunnen inmiddels stamcellen halen uit levende menselijke embryo’s van een paar dagen oud, waar ze nieuwe genen in brengen die de oude vervangen. De embryo’s ontwikkelen zich na inplanting in een baarmoeder tot een volledig lichaam, dat zich uiteindelijk voortplant met de nieuw verworven, ‘verbeterde’ eigenschappen. In China is men al ver, gesteund door Confucius in plaats van geremd door Christus. Dus als ‘wij’ niet aan gene-editing doen, krijgen ‘zij’ een enorme voorsprong.
Wat Siddhartha Mukherjee zo’n echte wetenschapper maakt is dat hij nooit het woord willen gebruikt. Waarom zou je het willen, ook al kun je het? Niets moet, alles wat er aan genen wordt gemanipuleerd is de uitkomst van een debat en een machtsstrijd. Het gen is niet intiem, zoals de schrijver beweert, het is politiek, een slagveld als je bedenkt wat de mensheid in de komende eeuw nog te wachten staat aan natuurlijke selectie in een snel veranderend klimaat.
Mijn bezwaar tegen Mukherjee’s humane genetica is dat deze wetenschap zich compleet heeft losgezongen uit haar maatschappelijke en vooral ook natuurlijke context. De genen communiceren niet meer met de wereld om hen heen, maar eisen alle macht voor de medische wetenschap op. Wat ontbreekt in deze kille wetenschap van steeds betere genen is het woord liefde. Bijvoorbeeld de onvoorwaardelijke liefde voor een ziek kind, die het beste in mensen naar boven brengt.
Arjen Mulder is bioloog en essayist. Zijn laatste boek is De successtaker: Adrien Turel en de wortels van de creativiteit (uitgeverij 1001)
Beeld: siddhartha mukherjee onthult een kolossaal probleem van de humane genetica ( Anna Schori / Camera Press / HH)