Je hebt het vast wel eens gehoord: het menselijk genoom komt voor 98,4 procent overeen met dat van de chimpansee. Een opvallend cijfer, maar er zit iets vreemds in de formulering. Ze gaat ervan uit dat er één menselijk genoom is, een soort gemeenschappelijke code voor alle mensen. Maar dat klopt niet. Het genoom van twee mensen verschilt onderling, ergens rond een halve procent. We hebben dus niet één menselijk genoom maar miljarden, één voor elke persoon. Maar zelfs dat beeld blijkt nog te eenvoudig. Want ook binnen één persoon is er niet één genoom. De cellen in jouw lichaam dragen niet allemaal precies dezelfde DNA-code. Ze verschillen onderling, en die verschillen worden in de loop van je leven groter. In het recent verschenen boek Beyond Inheritance laat wetenschapsjournalist Roxanne Khamsi zien dat ons genetisch materiaal voortdurend verandert, in elke cel, gedurende ons hele leven. We zijn geen vaste blauwdruk, we zijn een genetisch proces in beweging.

Het dominante erfelijkheidsverhaal

Vraag iemand wat genen zijn en je krijgt meestal het volgende antwoord. Genen zijn de erfelijke code die je van je ouders meekrijgt. Bij de bevruchting smelten de genen van je moeder en je vader samen tot één blauwdruk, opgeslagen in je DNA. Die blauwdruk bepaalt hoe je lichaam wordt gebouwd en hoe het werkt, en staat vast voor de rest van je leven. Elke cel draagt precies hetzelfde DNA, want alle cellen zijn ontstaan uit die ene bevruchte eicel. Soms zit er een fout in, een mutatie, en die fout wordt meestal van ouder op kind doorgegeven. Genetische ziekten, zo denken we, zitten in de familie. Khamsi laat zien dat dit verhaal op vrijwel alle punten verouderd is.

Een lappendeken van DNA-versies

Het idee dat al je cellen hetzelfde DNA dragen, klopt niet. Vanaf het allereerste moment van je bestaan deelt die ene bevruchte eicel zich tot uiteindelijk dertig à veertig biljoen cellen. Bij elke deling wordt het DNA gekopieerd, en bij dat kopiëren ontstaan af en toe foutjes. In de eerste weken na de bevruchting deelt het embryo zich razendsnel, en juist dan ontstaan veel mutaties. Ook later in je leven gaat het kopiëren en muteren door. Je lichaam vervangt elke dag zo’n 330 miljard cellen, en bij elke deling kan iets misgaan. Over de jaren stapelen die foutjes zich op. De aantallen zijn opvallend. Zelfs identieke tweelingen, die uit precies hetzelfde bevruchte eicelletje voortkomen, verschillen al bij hun geboorte gemiddeld vijf genetische veranderingen. Naarmate ze ouder worden, groeien ze verder uit elkaar. De Amerikaanse geneticus Kenneth Walsh vat het kernachtig samen:

Het genoom waarmee je wordt verwekt verschilt aanzienlijk van het genoom waarmee je sterft.

We dragen dus niet één genetische tekst in ons, maar een lappendeken van iets verschillende teksten, verspreid over onze cellen, weefsels en organen. Elk deel van het lichaam draagt zijn eigen lokale variaties, ontstaan op andere momenten in de ontwikkeling. Geen enkele cel is een exacte kopie van haar buurman.

Interne evolutie

Binnen je lichaam vindt voortdurend interne evolutie plaats. Sommige cellen krijgen door een toevallige mutatie een lichte voorsprong. Ze delen iets sneller of overleven iets langer in de specifieke omstandigheden van een weefsel. Hun aantallen groeien geleidelijk uit tot grotere groepen. Andere cellen worden langzaam in aandeel kleiner. Dit is precies hetzelfde mechanisme dat Darwin tussen soorten beschreef: variatie ontstaat, sommige varianten passen beter bij de omstandigheden, en die varianten vermenigvuldigen zich sneller dan andere. Op de schaal van soorten duurt dit miljoenen jaren, op de schaal van cellen binnen één lichaam gaat het in maanden of jaren.

Dergelijke uitgegroeide celgroepen komen bij oudere mensen op grote schaal voor. Tien tot twintig procent van de zeventigers heeft ze in hun bloed. De grens tussen gezond en ziek blijkt minder een echte grens dan een drempel. Bijna iedereen draagt in zekere mate veranderde cellen, en het verschil tussen ziek en gezond is vooral een verschil in aantal.

Genetische ziekten die niet erfelijk zijn

Tot voor kort dachten we dat genetische ziekten altijd erfelijk zijn. Met andere woorden: dat ze vanaf het moment van bevruchting vastlagen. Inmiddels weten we dat veel aandoeningen ontstaan door een mutatie die opduikt tijdens de embryonale ontwikkeling, of nog later. En dit is geen randverschijnsel. Een Stanford-team beschreef enkele jaren geleden een meisje genaamd Astrea, geboren met een levensbedreigende hartritmestoornis. Haar ouders bleken de afwijking niet te dragen. Pas na een harttransplantatie, toen artsen weefsel uit haar oude hart konden onderzoeken, bleek dat de afwijking in een deel van haar hartcellen zat. Tijdens haar embryonale ontwikkeling was er in één cel een mutatie ontstaan, en die ene cel had zich gedeeld tot een hele populatie. De aandoening had zich in haar hart ontwikkeld, niet in haar familielijn.

Vergelijkbare ontdekkingen zijn gedaan bij sommige vormen van vroege Alzheimer, ernstige epilepsie, autisme, en zelfs Down-syndroom. Bij een mozaïekvorm van Down zit het extra chromosoom in slechts een deel van de cellen. Sommige mensen met die vorm hebben alle uiterlijke kenmerken maar een hoog IQ. Anderen hebben geen uiterlijke kenmerken maar wel cognitieve gevolgen. De relatie tussen genetische conditie en uitkomst blijkt veel losser dan we lang dachten.

Mutatie als bron van zelfgenezing en immuniteit

Genetische verandering is niet alleen oorzaak van ziekte. Diezelfde dynamiek doet ook werk dat ons gezond houdt. Drie voorbeelden maken dat duidelijk.

• In de eerste plaats kan het lichaam mutaties soms zelf corrigeren. Een mutatie kan een tweede mutatie krijgen die de eerste ongedaan maakt. Bij twee jongens met de zogenoemde bubble boy disease, een ernstig immuundefect, bleek het lichaam zonder enige behandeling de oorspronkelijke mutatie zelf te hebben gerepareerd. Ze konden onverwacht een gewoon leven leiden.
• Ten tweede zou ons immuunsysteem helemaal niet werken zonder voortdurende mutatie. Wanneer een nieuw virus ons binnendringt, moet ons lichaam binnen enkele dagen een antilichaam ontwikkelen dat precies past. Hoe doet het dat? Onze immuuncellen muteren actief. Ze maken voortdurend lichte varianten van zichzelf, met telkens andere antilichaamvormen. Wanneer toevallig een variant ontstaat die past bij de nieuwe ziekteverwekker, krijgt die variant signalen om zich te vermenigvuldigen. We hebben een enorme genetische overcapaciteit, juist om voorbereid te zijn op alles wat we nog niet zijn tegengekomen.
• Ten derde maakt mutatie regeneratie mogelijk. Onze lever kan zichzelf voor een groot deel vernieuwen na schade, en dat lukt onder andere doordat sommige cellen genetische varianten hebben die hen extra geschikt maken om zich onder die omstandigheden te vermenigvuldigen.

Helpend werk van mutaties is wel de uitzondering, niet de regel. De meeste mutaties zijn neutraal of nadelig. Maar dat de uitzondering bestaat, en dat ze bestaat in precies dezelfde dynamiek die ook ziekte veroorzaakt, is wat ertoe doet. Een lichaam dat in staat is tot genetische verandering, is daarmee in staat tot zowel ziekte als zelfherstel.

Veroudering is mede genetische verandering

Wat we ervaren als ouder worden, hangt voor een belangrijk deel samen met mutaties die zich gedurende decennia opstapelen in onze weefsels. Hoe meer cellen genetische schade dragen, hoe minder goed weefsels en organen functioneren. Daar bovenop komt dat sommige cellen door hun mutaties een groeivoordeel krijgen en zich uitbreiden ten koste van gezonde cellen, wat de algehele veerkracht van weefsels verder ondermijnt.

De Britse onderzoeker Alex Cagan ontdekte iets opmerkelijks dat deze samenhang ondersteunt. Zoogdieren verzamelen ongeveer evenveel mutaties tijdens hun leven, ongeacht hoe lang ze leven. Een muis loopt ze op in twee jaar, een giraf in dertig jaar, een mens in tachtig jaar. Het lijkt alsof de natuur een soort biologisch budget hanteert, en het tempo waarmee dat budget wordt opgebrand bepaalt mede de levensduur.

De prijs van pasticiteit

Dezelfde dynamiek die ziekten veroorzaakt, beschermt ons ook. Wie alle mutaties zou willen stoppen om veroudering te vertragen, zou tegelijk het immuunsysteem uitschakelen en het regenererend vermogen tenietdoen. We kunnen niet alleen de gunstige eigenschappen behouden en de ongunstige uitschakelen. De dynamiek is één geheel. Een lichaam dat geen verandering meer toelaat, is een lichaam dat ophoudt te leven. De prijs van plasticiteit is risico, en de winst is veerkracht. Een star systeem is niet veiliger dan een flexibel systeem, het is alleen sneller dood.

Om te onthouden

Drie inzichten lijken mij vooral de moeite waard.

• Ten eerste, je lichaam is geen vast object maar een proces. Je bent vandaag een net iets andere genetische versie van jezelf dan gisteren, en morgen weer anders. Het oude beeld van het lichaam als een machine die op een gegeven moment goed wordt gebouwd en daarna langzaam slijt, klopt niet. Het lichaam is voortdurend in opbouw, voortdurend in beweging.
• Ten tweede, veel genetische diagnoses zijn minder voorspellend dan we aannemen. Een genetische aanleg betekent niet dat een ziekte zich ook ontwikkelt. Het lichaam corrigeert zich vaker dan we denken. Voor prenatale diagnostiek en voor onze omgang met familiale risico’s heeft dit serieuze gevolgen.
• Ten derde, dit nodigt uit tot ander denken over gezondheid. Moderne therapieën leren steeds meer met het lichaam mee te werken in plaats van tegen het lichaam in. De adaptieve kankertherapie van Robert Gatenby behandelt patiënten alleen wanneer hun tumor groeit, om hem evolutionair te verzwakken (zie meer uitleg hierover in de eerste reactie onder dit artikel). De gemeenschappelijke noemer van zulke nieuwe aanpakken is dat ze niet de uitkomst forceren, maar de condities veranderen waarin de uitkomst zich kan ontvouwen.

Een dynamisch mensbeeld op meerdere niveaus

Wat de celbiologie nu laat zien op het niveau van DNA en cellen, sluit verrassend nauw aan bij wat ik in De Dynamische Mens op het niveau van de hele persoon beschrijf. Ook daar geldt dat we geen vaste essentie zijn die zich gaandeweg ontvouwt, maar een proces dat zich in interactie met steeds nieuwe omstandigheden vormt. Ook daar geldt dat wie de mens probeert vast te leggen in een statische diagnose, een type of een plafond, iets miskent dat juist op alle niveaus van het levende speelt: dat beweging niet de uitzondering is op een verder vast bestaan, maar de manier waarop dat bestaan überhaupt mogelijk is. We zijn niet de blauwdruk waarmee we begonnen. We zijn voortdurend in beweging. Muteren is mensen-eigen, en die beweging zelf is het leven.