Strijd tegen kanker staat aan de vooravond van een digitale versnelling

Zo’n 20 jaar geleden werd het eerste menselijk genoom geanalyseerd. Of correcter: gesequenced, want het komt erop neer dat de 4 nucleotiden in je DNA-sliert in de juiste volgorde worden gepuzzeld tot een gigantisch lange rij van letters die overeenkomt met je unieke genetische code. Het betekende een revolutie in de medische wereld: zo werd het mogelijk om via een bloedstaal naar de aanwezigheid van een tumor of erfelijke aandoening te zoeken. Bovendien is de techniek gaandeweg betaalbaarder geworden. De eerste genoomanalyse kostte een slordige 100 miljoen dollar, vandaag is dat nog 150 dollar.  

Nu is de tijd rijp om ook de code van het proteoom te kraken. Het proteoom is de verzameling van alle eiwitten in ons lichaam. Noem het gerust de bouwstenen van onze cellen. Enig euvel: het proteoom sequencen is 1000 keer ingewikkelder doordat de mens maar liefst één miljoen verschillende eiwitten heeft (in tegenstelling tot 20.000 genen). Voorts zijn eiwitten dynamischer: ze vormen combinaties. Bovendien kunnen we niet zomaar de tools uit de natuur kunnen gebruiken om ze uit te lezen, zoals bij ons DNA. Waarom zouden we er dan al die moeite insteken? Genen leveren de code voor de werking van je lichaam, de blauwdruk. Maar de eiwitten doen het échte werk in onze cellen, ze vormen de toegepaste versie van die DNA-code in ons lichaam. Ze kunnen in ongebalanceerde concentraties voorkomen, of mankementjes vertonen. En als we zulke foutjes uit de code willen halen, dan moeten we meer doen dan alleen die code lezen. Dan moeten we begrijpen wat elk eiwit precies doet, zodat we gericht kunnen ingrijpen.

Vergis je niet: ik noem het hier ‘foutjes in de code’, maar het gaat over dé ernstige ziektes van onze tijd: alzheimer, cardiovasculaire aandoeningen en kanker. Vandaag is de zoektocht naar signalen die de aanwezigheid van die ziektes verraden (de zogeheten biomarkers), een proces van trial and error. We weten niet exact welke markers we moeten zoeken in het proteoom, dus maken we een hypothese. Vervolgens ontwikkelen we een antilichaam en onderzoeken we in klinische studies of het werkt. Het is een moeizame en vaak frustrerende zoektocht naar de juiste biomarkers.

Met proteoomsequencing zou dat radicaal veranderen, omdat we dan niet meer hoeven te vertrekken van een hypothese. Dankzij artificiële intelligentie en veel rekenkracht zal het mogelijk worden om binnen een grote groep patiënten op zoek te gaan naar specifieke stukjes van het proteoom die we kunnen koppelen aan een bepaalde ziekte of kanker. De zoektocht naar de beste biomarkers voor kanker wordt dan een digitale zoektocht. En die gaat eindeloos veel sneller.

Het kankeronderzoek zal in een stroomversnelling terechtkomen. En dat geldt ook voor de behandeling: proteoomsequencing zou ons toelaten immuuncellen te ontwikkelen op maat van de patiënt. Die immuuncellen kunnen de tumor gericht aanvallen, zonder nog gezonde cellen te treffen. Het resultaat zou kunnen zijn dat kanker een chronische ziekte wordt, die geen beduidende impact meer heeft op de levenskwaliteit en -verwachting van patiënten. Waarom ik zo hoopvol ben? We staan 5 à 10 jaar van het moment waarop we het menselijk proteoom in kaart zullen hebben. Dat heeft veel te maken met ontwikkelingen in de chiptechnologie, die intussen toelaat om op atomaire schaal te meten en te werken, in combinatie met de fenomenale toename van de rekenkracht en artificiële intelligentie. Het proteoom ontcijferen mag dan wel 1000 keer complexer zijn: 20 jaar nadat we het genoom gekraakt hebben, lijkt onze technologie in staat om ook deze klus te klaren.

Voor mij toont dit nogmaals aan dat de race naar kleinere en perfomantere chips over veel meer gaat dan de nieuwste snufjes in je smartphone. Het gaat net zo goed over dat wat ons allemaal aanbelangt: een goed en gezond leven.

Dit artikel verscheen eerder als column in De Tijd.