Genetica, epigenetica en het risico profiel

Ons erfelijk materiaal, ook wel DNA genoemd, bevat de code voor de bouwsteenen (onze genen) van ons lichaam. In ons DNA liggen meer dan 20.000 genen, en ieder gen codeert voor een bepaalde erfelijke eigenschap, zoals bijvoorbeeld oogkleur. Van elk gen heeft ieder individu er twee: één van je moeder en één van je vader. Genen liggen in grote strengen, de chromosomen. Daar hebben we 23 verschillenden van.  Van iedere ouder erf je dus  23 chromosomen. DNA bevat vele variaties en alle variaties in een persoon tezamen zijn uniek.

Ons lichaam is in staat om deze genen op verschillende manieren te interpreteren zonder dat de DNA-code verandert. Dat noemen we epigenetica.  Epigenetica is de term die beschrijft hoe bepaalde genen ‘aan’ of ‘uit’ gezet kunnen worden. Ook met onze leefstijl (rookgedrag, voeding, beweging etc) kunnen we de epigenetica beïnvloeden. De macronutriënten (eiwitten, vetten en koolhydraten) en micronutriënten (vitamines, mineralen en spoorelementen) die wij meerdere keren per dag binnenkrijgen, hebben derhalve ook invloed op de activatie en expressie van onze genen. Het gevolg hiervan is dat de functies en acties van onze genen veranderen, wat gevolgen heeft voor de gezondheid en het ziek zijn.

In een artikel over epigenetica op erfelijkheid.nl wordt er een vergelijking gegeven met de letters in het verhaal van een boek. ‘Alle letters in het boek zijn de DNA code. De letters zijn hetzelfde gebleven, maar je hebt één letter gemarkeerd met een markeerstift. Door die markering krijgt het lichaam een andere opdracht van deze DNA code, terwijl de code zelf hetzelfde blijft’.(1) 

Erfelijkheid in relatie tot AMD

Onderzoekers hebben de afgelopen 30 jaar veel onderzoek gedaan naar de erfelijkheid in relatie tot  AMD. De eerste aanwijzingen voor de rol van genen bij AMD komen voort uit onderzoek bij o.a. tweelingen,(1) erfelijkheid binnen families, en met grote aantallen AMD-patiënten en gezonde controlepersonen. Dit zorgde voor het ontrafelen van een groot deel van de erfelijke achtergrond van AMD.(2,3)

Een grote genoombrede associatiestudie vond 34 verschillende regio’s in het DNA met 52 varianten die vaker voorkwamen bij patiënten met AMD. Deze genen zijn vooral betrokken bij het complementsysteem, het vetmetabolisme en de extracellulaire matrix. (12) De hoogste fractie die aan de populatie kan worden toegeschreven, bevond zich op het ARMS2-gen en de complementroute. Meestal gaan deze gepaard met risico’s met andere pathways. Patiënten zonder een risicofactor in een van beide pathway-genen kunnen ook late AMD ontwikkelen, hoewel dit zeer zeldzaam is (0,3%).(4)

Persoonlijk genetisch risico score

Een persoonlijk genetisch risico score is een optelsom van de 52 DNA-variaties.  Het geeft een indicatie wat het risico van die person is om Late AMD te ontwikkelen. Van de 52 veelvoorkomende varianten zijn er 29 risico-gevend (en verhogen de score);  23 zijn beschermend ( en verlagen de score). (4)

Om een persoonlijk genetisch risico score te bepalen bekijken wij alle 52 DNA-variaties (de zogenaamde genotypes) van één persoon en bepalen per DNA-variatie of die persoon de variatie draagt. Omdat wij ieder gen twee keer hebben (één van je moeder en één  van je vader), zijn er drie mogelijkheden:

  • persoon is geen drager van de variatie
  • persoon draagt de variatie 1 keer
  • persoon draagt de variatie 2 keer

Als we alle variaties weten van een persoon, dan kunnen wij uiteindelijk de score berekenen, de Genetische Risico Score (GRS). Het is een getal tussen de -4 en +6, waarbij de meeste mensen tussen de -3 en +3 zitten.

De volgende afkapwaarden voor GRS geven aan of iemand’s risico op het ontwikkelen van late AMD laag, gemiddeld, hoog of erg hoog is.

  • Laag genetisch risico score: GRS is kleiner dan -0.057
  • Gemiddeld genetisch risico score: GRS is hoger dan of gelijk aan -0.057 en kleiner dan 1.131
  • Een verhoogd genetisch risico: GRS is hoger of gelijk aan 1.131 en kleiner dan 3.0
  • Een sterk verhoogd genetisch risico: GRS is gelijk aan 3.0 of hoger

Zie afbeelding van genetische scores in AMD-patiënten en niet-AMD-patiënten in Europa.

 Verdeling van genetische scores in AMD-patiënten en niet-AMD-patiënten in Europa. In recent Europees onderzoek, het EYE-RISK project, hebben onderzoekers onder leiding van prof. dr. Caroline Klaver (Erasmus MC) en prof. dr. Anneke den Hollander (Radboudumc) de genetische risicoscore (GRS) berekend in verschillende populatiestudies. In deze populatiestudies heeft 37% van de personen (ouder dan 65 jaar) met een GRS tussen de 1 en de 2 geen AMD, 32% heeft intermediaire AMD, en 31% heeft late AMD.(4,5)

Naast de GRS kunnen wij met de genetische test kijken of er zeldzame DNA-variaties (in de complementgenen), die soms maar bij een enkel persoon voorkomt ook aanwezig is. Dit doen wij omdat wij weten dat sommige van deze variaties het risico op AMD sterk kunnen verhogen.

Zoals hierboven beschreven kunnen wij de epigenetica beïnvloeden met onze leefstijl (rookgedrag, voeding, beweging etc). Onderstaande grafiek en tabel ziet u de relatie tussen genetisch risico en leefstijl op het ontwikkelen van late AMD en dat leefstijl de uitkomst van de genen kunnen beïnvloeden:(4)

  • Rechts in het  kader ziet u drie kolommen:
  • De linker kolom geeft de categorieën van het Genetisch risico weer
  • In de middelste kolom zijn de leefstijlcategorieën te zien
  • De rechter kolom geeft het hoger risico weer t.o.v. van de referentie

Als wij dan bijvoorbeeld kijken naar een persoon in de categorie met een verhoogd genetisch risico. Dan zien wij dat bij een slechte leefstijl het risico 26 keer hoger is op late AMD tov de referentie maar als wij dit vergelijken met een persoon met een verhoogd risico met een gezonde leefstijl is dit aanzienlijk lager -> deze heeft dan een 12 keer hoger risico op late AMD t.o.v. de referentie.

Grafiek en tabel geven de relatie tussen genetisch risico en leefstijl op het ontwikkelen van late AMD weer. Vooral bij mensen met een matig of sterk verhoogd genetisch risico zorgt een gezonde leefstijl (licht blauw) voor een veel lager risico, maar ook bij mensen met een laag genetisch risico is er een beschermend effect. Colijn et al, Genetic Risk, Lifestyle, and Age-Related Macular Degeneration in Europe: The EYE-RISK Consortium.(4)

Bronnen:

  1. Meyers SM, Zachary AA. Monozygotic twins with age-related macular degenera-tion. Arch Ophthalmol 1988;106:651-3.
  2. Klaver CC, Wolfs RC, Assink JJ, van Duijn CM, Hofman A, de Jong PT. Genetic risk of age-related maculopathy. Population-based familial aggregation study. Arch Ophthalmol. 1998;116(12):1646-1651. doi:10.1001/archopht.116.12.1646
  3. Fritsche LG, Igl W, Bailey JN, Grassmann F, Sengupta S, Bragg-Gresham JL, et al. A large genome-wide association study of age-related macular degeneration highlights contributions of rare and common variants. Nature genetics. 2016;48(2):134-43.
  4. J.M. Colijn et al, Genetic Risk, Lifestyle, and Age-Related Macular Degeneration in Europe: The EYE-RISK Consortium. Ophthalmology 2021 Jul;128(7):1039-1049
  5. de Breuk A, et al. Development of a Genotype Assay for Age-Related Macular Degeneration: The EYE-RISK Consortium. 2021 Nov;128(11):1604-1617. doi: 10.1016/j.ophtha.2020.07.037. Epub 2020 Jul 25. PMID: 32717343