Als deelnemer aan de internationale denktank Global Microbial Identifier (GMIGlobal Microbial Identifier) onderzoekt het RIVMRijksinstituut voor Volksgezondheid en Milieu hoe een nieuwe DNAdeoxyribonucleic acid-onderzoekstechniek onder andere de diagnostiek van infectieziekten wereldwijd kan verbeteren. ‘Als de nieuwe techniek echt doet wat hij belooft, is het revolutionair. Je bekijkt alle virussen die er zijn, in plaats van de virussen die je kent.’

Pakweg over tien jaar zou dit beeld werkelijkheid kunnen zijn: een arts aan het bed van een patiënt in een Afrikaans streekziekenhuis ontleedt ter plekke met behulp van een handzaam apparaatje het genoom van bepaalde ziekteverwekkers uit het bloed van de zieke. Door een druk op de knop kan hij zijn gegevens over bepaalde virussen naar een gigantische databank sturen, en snel antwoord krijgen op de vraag: wat mankeert mijn patiënt? Lijkt het virus op dat van een uitbraak elders? Is het virus resistent voor bepaalde antibiotica of antivirale middelen? Zo ja, dan kan de patiënt heel gericht met andere antibiotica worden behandeld.

Vingerafdruk

Next Generation Sequencing heet de techniek waarmee dit in de toekomst naar verwachting mogelijk is. Met deze nieuwe techniek, die wereldwijd volop in ontwikkeling is, wordt de DNA- of RNAribonucleic acid-sequentie van het hele genoom van een micro-organisme in kaart gebracht. ‘Vergelijk het met een vingerafdruk, maar dan van virussen en bacteriën’, zegt viroloog Marion Koopmans van het Centrum Infectieziektebestrijding RIVM en bijzonder hoogleraar Virologie aan de Erasmus Universiteit Rotterdam. ‘Twintig jaar geleden duurde het een jaar om één genoom in kaart te brengen. De verwachting is dat dit straks in een dag kan, met een druk op de knop en heel goedkoop. Als deze techniek echt doet wat hij belooft, is het revolutionair. Je kunt ermee naar de binnenkant van ziekteverwekkers kijken. Je bekijkt alle virussen die er zijn, in plaats van de virussen die je kent. Voor de diagnostiek is dat een grote vooruitgang.’

Gebruik van de nieuwe techniek kan bovendien een deel van het laboratoriumwerk vervangen. Op dit moment is de brede toepasbaarheid en publieke toegankelijkheid van Next Generation Sequencing nog toekomstmuziek. Tot die tijd zijn wetenschappers, beleidsmakers en onderzoekers, wereldwijd verenigd in de mondiale denktank Global Microbial Identifier (GMI), bezig met het onderzoeken van puzzelstukjes op hun expertisegebied, zoals veterinair en humaan onderzoek, public health, ictInformation and communication technology en voedselveiligheid.

Reputatie

Koopmans en haar collega George Haringhuizen, jurist public health, zijn vanaf het begin betrokken bij de GMI. ‘Het RIVM is voor dit huidige project gevraagd vanwege de expertise op het gebied van internationale samenwerking aan virale infecties en voedselveiligheid’, zegt Koopmans. ‘Wij bestuderen zelf hoe we de nieuwe DNA-onderzoekstechniek kunnen inzetten ten gunste van de public health. Kunnen we hiermee belangrijke ziekteverwekkers bij mens en dier en in voedsel aantonen? Kunnen we sneller een - dreigende - uitbraak van een infectieziekte vaststellen? Hoe kunnen we lichaamsstoffen gestandaardiseerd onderzoeken en welke virussen en bacteriën uit onze collectie zijn interessant om in de referentiebank te komen? Denk aan influenza, vogelgriep, norovirussen, hepatitis A of E-colibacteriën en de resistente MRSAbacterie.’

Ook elders werken wetenschappers onder de paraplu van de GMI aan onderzoek van de puzzelstukken en delen die kennis met elkaar. Zo verzamelt de Universiteit van Californië/Davis voor het ‘100.000 genomen-project’ met steun van de Food and Drug Administration bijvoorbeeld collecties ziekteverwekkende micro-organismen vanuit de hele wereld, inclusief Nederland.
De ‘moeder aller databases’, waarin de volledige samenstelling van het genoom van alle ziekteverwekkende micro-organismen wordt opgeslagen, is er nog niet. Waarschijnlijk wordt het een netwerk van meerdere grote databases. ‘De GMI probeert tot wereldwijde standaardisatie en kwaliteitsafspraken te komen.’

Herleidbaarheid

Bij het Next Generation Sequencing komt internationaal niet alleen inhoudelijk maar ook technisch en juridisch veel kijken, zegt Haringhuizen. Beschikbaarheid van gegevens en herleidbaarheid van data tot instellingen en bedrijven (die bijvoorbeeld besmet voedsel hebben geproduceerd) zijn enkele hobbels. ‘Voor de volksgezondheid is het belangrijk dat gegevens over ziekteverwekkers direct beschikbaar zijn. Overheden kunnen dan bij een uitbraak snel maatregelen treffen. Nu worden onderzoeksgegevens pas vrij gegeven na wetenschappelijke publicatie of na een patentaanvraag. Die problemen kunnen worden ondervangen door relevante gegevens te oormerken, zodat ze wel kunnen worden gebruikt bij bijvoorbeeld een uitbraakbestrijding.’

Privacy van patiënten komt bij gebruik van een mega-databank volgens Haringhuizen niet in gevaar. ‘Gegevens over ziekteverwekkers zijn niet tot individuen te herleiden. Wel kunnen ziekteverwekkers in bijvoorbeeld voedsel worden herleid tot fabrikanten. Het positieve is: je kunt vermoede relaties tussen ziekte en product bevestigen of uitsluiten. Nadeel is dat ook productie-gegevens kunnen worden afgeleid. Bedrijven willen dat niet. We onderzoeken wanneer data wel of niet afgeschermd moeten zijn. Door bijvoorbeeld via een onafhankelijke derde partij bedrijfsnamen te coderen, kun je het bekendmaken van fabrikanten beperken tot situaties waarbij de volksgezondheid in gevaar is. Ook dat moet mondiaal goed geregeld zijn.’

Tekst: Patricia van der Zalm