Ineke Brakman: nu begint de eeuw van de eiwitten
Dr Ineke Brakman (39), studeerde en promoveerde inGroningen. Ze is nu nog universitair hoofddocent Biochemie aan deUniversiteit van Amsterdam. Per 1 januari 2000 wordt zij hoogleraarBio-organische chemie in Utrecht, bij het Bijvoet Centrum.
"De naam van de onderzoeker die op mijn vakgebied voor de meestbaanbrekende sprong voorwaarts in deze eeuw heeft gezorgd? Nee, dandenk ik niet in eerste instantie aan Watson en Crick met hunontdekking van de dubbele helix structuur van het DNA. Op hetgebied van de celbiologie kies ik voor George Palade die in dejaren zestig onthulde hoe de cel is georganiseerd, en op mijnhuidige vakgebied voor Christian Anfinsen die in 1972 de Nobelprijswon voor zijn onderzoek naar de vouwing van eiwitten.
"Vrijwel alle activiteiten die nodig zijn om ons lichaam telaten functioneren worden uitgevoerd door ruim honderdduizendeiwitten, grote moleculen die bestaan uit reeksen van tientallentot honderden aan elkaar geschakelde aminozuren. Eerder was alduidelijk geworden dat een eiwit zijn werk alleen kan doen als hetop een bepaalde manier is gevouwen. Maar Anfinsen ontdekte dat dievouwing volledig wordt bepaald door de volgorde van de aminozuren.Voor buitenstaanders klinkt dat misschien niet al te spectaculair,maar gegeven het feit dat het onderzoek naar de rol van eiwittenbij het ontstaan van ziektes een van de centrale onderzoeksthema'svan de komende eeuw wordt, is die ontdekking van cruciale betekenisgeweest.
"Mede dankzij het werk van Anfinsen is het onderzoek op ditvakgebied de laatste twintig jaar in een enorme stroomversnellinggeraakt. Neem het genoom-project dat is gericht op het bepalen vande DNA-volgorde van elk denkbaar organisme en dat onlangs de mensin kaart heeft gebracht. Tien jaar geleden zagen maar weinigonderzoekers daar brood in, het werd in de vakpers afgedaan alsgrootheidswaanzin, als je reinste geldverspilling. Zelfs al zou jeerin slagen om de DNA-volgorde van een organisme volledig in kaartte brengen, wat moest je dan met al die gegevens?
"Gelukkig hebben de betreffende onderzoekers doorgezet, want hetis duidelijk dat dat project ons niet alleen veel meer nieuwekennis oplevert dan ooit voor mogelijk werd gehouden, maar dat hetook de stoot heeft gegeven tot de ontwikkeling van heel nieuweonderzoeksmethoden, zoals de DNA-chipstechnologie, waarmee in detoekomst in één oogopslag kan worden vastgesteld welkegenen in eenzieke cel voor de ziekte verantwoordelijk zijn.
"Ik vind het genoom-project kortom van grote wetenschappelijkebetekenis. Maar desondanks zie ik de ontrafeling van deDNA-volgorde primair als afsluiting van een tijdperk. Tot nu toezijn we vooral bezig geweest met het inventariseren van wat zichallemaal in de cel bevindt en je zou kunnen zeggen dat hetgenoomproject daarin de laatste stap vormt. We zijn nu bijna zoverdat we alle bouwstenen van de cel kennen. We hebben de inkopengedaan, maar hoeveel verschillende maaltijden we met de spullen inonze boodschappenmand kunnen maken en hoe we ze moeten bereiden,daarvan hebben we eigenlijk nog geen flauw idee. Het eigenlijkewerk begint nu dus pas.
"We moeten erachter komen hoe dat hele bouwwerk functioneert.Dankzij onze kennis van het DNA zullen we straks precies kunnenvaststellen welke mutaties verantwoordelijk zijn voor het optredenvan een bepaalde ziekte. Maar om een bruikbaar geneesmiddel teontwerpen moet je ook weten welke eiwitten bij dat ziekteprocesbetrokken zijn en hoe ze precies te werk gaan. Dat is in eennotendop de uitdaging voor het onderzoek in de volgende eeuw.Uiteraard zijn we al enige tijd op dat gebied actief, maar heelgrofweg zou je kunnen zeggen dat de tweede helft van de twintigsteeeuw het tijdperk van het DNA (genomics) is geweest en dat hetbegin van de volgende eeuw het tijdperk van de eiwitten(proteomics) wordt.
"Ik vind het lastig om voorspellingen te doen over de gevolgendie dit onderzoek zou kunnen hebben voor de medische praktijk. Intal van publicaties wordt de laatste tijd gespeculeerd overpatiënten die straks geneesmiddelen krijgen voorgeschreven opbasis van hun in de computer opgeslagen DNA-profiel. Het isinderdaad goed denkbaar dat in een wat verdere toekomst voor elkepatiënt op basis van zijn of haar DNA-profiel een aangepasteversie van een geneesmiddel zal worden ontwikkeld met zo minmogelijk schadelijke bijwerkingen, het 'medicijn op maat'.
"Een probleem daarbij is wel dat bij verreweg de meeste ziektessprake is van een groot aantal mutaties en dat er vaak complexenvan eiwitten een rol bij spelen. Of we ooit zover zullen komen datwe al die interacties volledig in kaart kunnen brengen, is voor mijnog een vraag. In dit verband wil ik trouwens wel éénvoorspelling doen. Het menselijk genoom is weliswaar binnen tienjaar ontrafeld. Maar ik weet zeker dat we over honderd jaar nietzullen beschikken over een soortgelijk overzicht van alle eiwittenen hun onderlinge interacties. Op dit moment zou ik nietéén proces in de cel kunnen noemen dat we al volledig enin al zijn finesses begrijpen, terwijl we toch al jaren bezig zijn.Dat klinkt misschien een beetje somber, maar als onderzoeker ervaarik het juist als een enorme uitdaging. Ik ben eerlijk gezegd heelblij dat ikjuist in deze tijd in dit fascinerende vakgebied actiefben."
Erik Hardeman