Het wezen van de mens en zijn DNA

Omdat ik een indruk wil geven van wat een virus geacht wordt te zijn, volgt hier nu in enkele afleveringen de weergaven van mijn voordracht in Arnhem, 20-11-2018, over

Het wezen van de mens en zijn DNA.

Als arts weet ik wel iets van het DNA en het is een onderwerp dat intussen zo ingeburgerd is, het woord DNA ligt zo makkelijk in de mond dat we toch heel dankbaar zijn dat we de gelegenheid hebben om ons een keer daar verder in te verdiepen en daar dan ook met elkaar over te kunnen spreken. Ik heb in de jaren zeventig in Amsterdam de studie geneeskunde gedaan en toen was het DNA in zoverre bekend dat het als een dubbele helixfiguur in de studieboeken stond. Maar het was de oertijd in vergelijking met hoe het nu is.

Wanneer je dan probeert om vat te krijgen op hoe het nu is, dan is dat toch een hele onderneming.

Ik heb de geschiedenis nog even opgezocht, van verschillende kanten en we kunnen, wanneer we ons met DNA bezighouden natuurlijk niet zo gemakkelijk teruggrijpen naar de geesteswetenschap van Rudolf Steiner, we zullen toch het een en ander zelf moeten verrichten.

In 1869 was de Zwitserse biochemicus Johann Friedrich Miescher bezig pus uit het ziekenhuis te onderzoeken en hij heeft uit de leukocyten — dat zijn de witte bloedcellen die in dat pus aanwezig zijn — door onderzoek (hoe precies, daar ben ik niet achter gekomen) ontdekt dat de celkern van die leukocyten fosforhoudende stof bevat en hij heeft die stof nucleïne genoemd. Kernsubstantie. In 1909 ontstond er, vooral door het werk van een zekere Levene een theorie — dat moet je altijd goed waarnemen, het is een theorie, niet door onderzoek bevestigd — hij had de indruk dat er vier nucleotiden onderling verbonden zijn tot nucleïnezuur. Maar het was dus een idee. In 1928 werd er een interessant onderzoek verricht door een zekere Frederic Griffith. Hij gebruikte de bacterie de streptococcus pneumoniae, dat is een bacterie die longontsteking veroorzaakt en er bleken twee stammen te zijn. Wanneer een muis met de ene stam geïnfecteerd werd dan bleek het dodelijk voor die muis en wanneer een andere muis met de andere stam geïnfecteerd werd dan bleek het niet dodelijk te zijn. Het bleek dat de configuratie van die bacterie anders was, de gehele bacteriegemeenschap zal ik maar zeggen bevond zich in een zachte suikermantel en die bleek dodelijk, de andere stam niet. Wat hij heeft gedaan: hij heeft toen de stammen met de zachte suikermantel, de dodelijke variant, gekookt zodat alle leven eruit was en heeft die samengevoegd met de niet dodelijke stammen. Tot de grote verwondering bleek dat het mengsel een dodelijk bacteriemengsel was geworden. Een niet levende substantie, die door koken eigenlijk toch kapot gemaakt was, bleek het onschuldigere soort bacteriën om te vormen tot een dodelijke vorm. Dat riep veel vragen op. De vraag was natuurlijk: blijkbaar is er in die gekookte substantie iets wat in staat is om de onschuldige stammen van bacteriën om te vormen. Hoe kan dat? Er wordt een aanleg overgebracht.

Dat raadsel werd pas opgelost in 1944. In de loop van de jaren werd gezocht naar de stof die de transformatie tot stand brengt. De vraag was: welk element in het dode celmateriaal kan nog transformeren? Het is dus blijkbaar een dode stof, maar die heeft toch de potentie te transformeren. Men onderzocht de polysachariden, die waren het niet. Men onderzocht de vetten, die waren het ook niet, ook de eiwitten waren het niet, tenslotte het RNA, dat was het ook niet. Uiteindelijk bleef nog maar een stof over en dat was DNA. Dat bleek uit een experiment met een enzym dat het DNA afbreekt bleek dat wanneer dat gebeurt, dan is er geen transformatie meer. Zo krijg je een indruk van de manier van onderzoeken. Het is dus niet zo dat de cel als zichtbaar element op tafel ligt en eventueel onder de microscoop en dat je daar kan zien wat je doet. Zo is het niet. Het zijn vooral de logisch rationele gedachten en gevolgtrekkingen die inspireren tot bepaalde onderzoeken en dan wordt door uitsluiting gevonden wat gezocht wordt. In 1952 werd dit nog een keer bevestigd door het DNA met radio-isotopen te labelen en toen bleek opnieuw dat het het DNA is dat de transformatie tot stand brengt.

We zijn inmiddels in de jaren vijftig. Dan hebben we een situatie waarin weliswaar vroeger al wel bekend was dat er genen bestaan, we hadden de wetten van Mendel, en zo was al bekend dat bepaalde erfelijke eigenschappen worden overgedragen, hij had alle mogelijke schema’s daarvoor en had ook de overtuiging dat op éen gen een bepaald eiwit gemaakt wordt, en men wist dat de genen te vinden zijn op de chromosomen en de chromosomen zijn te vinden in de celkern. Zover was men met de gedachtegang wel. Een cel kon nog wel zichtbaar gemaakt worden, maar het belangrijkste eigenlijk niet, namelijk de genen zelf en de samenstelling van de genen.

Dat is dus door deze soort onderzoeken steeds verder bekend geraakt. In 1953 werd er een nieuwe techniek toegepast, nieuw was dat deze techniek op dit thema toegepast werd. Dat was de Röntgendiffractie techniek. Men beschiet als het ware het DNA met röntgenstraling en door de hoeken waarin die stralen worden teruggekaatst of afgebogen te registreren kun je dan langzamerhand, door heel veel onderzoek, erachter komen wat het model eigenlijk van dit molecuul is. Daarbij is het goed, wanneer je probeert een levend beeld te krijgen van waar we het nu eigenlijk over hebben, dat je je realiseert dat het dus niet een rechtstreekse waarneming is, maar telkens door middel van iets anders, van een bepaalde techniek geconcludeerd wordt.

Zo kwamen in die tijd Watson en Crick ertoe om vast te stellen dat het DNA-molecuul bestaat uit een dubbele helix, waarbij die twee strengen bij elkaar gehouden worden door waterstofbruggen. Telkens zijn aan de ene helix en aan de andere helix bijpassende paren van stoffen aanwezig. Zo kwam men tot het inzicht dat het deoxyribonucleïnezuur dat is DNA, bestaat uit deoxyribose, dat is een suiker, daaraan vast zit aan fosfaat en een nitrogene base, dat wil zeggen een stof waarin als organische substantie ook stikstof zit. En daarvan zijn dan vier verschillende basen bekend, dat is het adenine, het guanine, het cytosine en thymine, en die zijn altijd in die helix tegenover elkaar en die zijn altijd vast twee aan twee samen, namelijk thymine met adenine en cytosine met guanine.

Dat brengt dan de mogelijkheid voor verder onderzoek. Dan komt net als in de computertechnologie een enorme vlucht tot stand, een toename aan kennis en onderzoek. Zo zie je dat in het DNA-onderzoek dan ook ontstaan. De grote vraag is natuurlijk: hoe vertaalt het DNA zijn informatie naar de eigenschappen, hoe worden bepaalde eiwitten door het DNA gevormd en hoe kun je, wanneer je ervan uitgaat dat in de hele DNA-structuur het totale erfelijke materiaal van een levend wezen aanwezig is, hoe kun je dan vaststellen wat de structuur ervan is.

Als je gaat lezen met wat voor getallen je dan te maken hebt, dan word je daar duizelig van. Ik heb het allemaal niet onthouden en ik kan het niet onthouden. Wat hoort nou precies waarbij … Maar ik heb tienduizenden, 100 duizenden, miljoenen en biljoenen als getallen gezien.

In de jaren zeventig begon dus eigenlijk de grote vraag: Hoe is de configuratie van het menselijke genoom? Genoom is de totale erfelijke structuur. Hoe is het bij de mens? Ja, als een dubbele helix, met waterstofbruggen die basenparen bij elkaar houden. Maar welke volgorde? Is er een mogelijkheid om dat vast te stellen?

We schrijven 1975. Het was Frederic Sanger die met sequencing begonnen is en dus in feite voorvoelde dat het mogelijk zou zijn om het hele menselijke genomen in kaart te brengen.

Wordt vervolgd.