Eigenzinnige wiskundige gaf de medici het nakijken

Van oorsprong komt de Amerikaanse genetica Mary-Claire King (1946) uit de wiskunde. In dat vak is ze al op haar negentiende afgestudeerd, cum laude.

Maar dan? Wat doet een mens na zo’n flitsende start?

King vindt al snel een nieuwe uitdaging in het DNA-onderzoek, destijds een onontgonnen terrein. Samen met de beroemde evolutiebioloog Allan Wilson laat ze in 1975 zien dat het DNA van mens en chimpansee voor bijna 99 procent identiek is. Ze stuit op veel ongeloof, maar haar vondst houdt stand. Onderzoekers die de genetische overeenkomst tussen mens en chimpansee vorig jaar nog eens hebben nagemeten, met veel nauwkeuriger apparatuur, komen uit op 96 à 99 procent.

Direct na dit biologische uitstapje richt King haar blik op een agressieve ziekte die jaarlijks vele levens eist: borstkanker. Een logische stap, vindt ze, want het gaat opnieuw om DNA. „Het was al duizenden jaren bekend dat borstkanker in bepaalde families vaker voorkomt dan in andere”, vertelt King. „Maar de vraag was: waar ligt dat aan? Hebben die aangedane families verkeerde eetgewoonten? Hebben ze een besmettelijk virus onder de leden? Wonen ze op een gifbelt? Of zouden er genen meespelen?”

Vooral in die laatste mogelijkheid is King halverwege de jaren zeventig geïnteresseerd. Want als de onderzoekster met haar wiskundige achtergrond kijkt naar stambomen van families met veel borstkanker, ziet ze patronen van overerving die sterk doen denken aan een genetische aanleg. Medici nemen haar echter nauwelijks serieus. Borstkanker is een veel te complexe ziekte om door één enkele genafwijking te worden veroorzaakt, menen zij. Er moeten op z’n minst tientallen genen bij betrokken zijn, zo niet honderden. Kortom, laat die wiskundige maar raaskallen.

King merkt dat alleen een wiskundige benadering te weinig overtuigend is. Mensen zullen haar pas geloven als ze een concreet gen in handen heeft. Daar gaat ze dus naar op zoek.

Het duurt zeventien jaar, van 1974 tot 1990, voor ze beet heeft. In die periode maakt ze een uitgebreide genetische analyse van families waarin veel vrouwen al jong borstkanker hebben gekregen. Ergens in het DNA van die vrouwen, op chromosoom 17, bakent ze een gebied af waar het gezochte gen vrijwel zeker ligt. Hoewel ze het gen zelf dan nog niet in handen heeft, geeft ze het wel alvast een naam: BRCA1. Dit staat voor BreastCancer1, maar het is ook een verwijzing naar de beroemde Franse arts Paul Broca, die zich in de negentiende eeuw al intensief met erfelijke borstkanker bezighield.

„De kans dat we op het goede spoor zaten, was 1060 tegen één”, vertelt King, die afgelopen week in Nederland was om de Heinekenprijs voor de geneeskunde op te halen. „Daarom raakten ook anderen in ons werk geïnteresseerd.”

Dat is zwak uitgedrukt: begin jaren negentig storten honderden wetenschappers zich bovenop haar onderzoek. Er ontstaat een ware race. Iedereen wil als eerste het borstkankergen vinden. King verliest die strijd. Een Amerikaans bedrijf, Myriad Genetics, is haar in 1994 voor. Toch voelt dat voor haar als een persoonlijke overwinning. Want ondanks alle weerstand heeft zij – met intelligentie, creativiteit en doorzettingsvermogen – toch maar mooi de hele wetenschap op het juiste spoor gezet. Vandaar nu de Heinekenprijs van 150.000 dollar.

Op de ontdekking van BRCA1 volgt een paar jaar later die van BRCA2, een tweede gen waar kankerverwekkende mutaties in kunnen zitten. En er worden genetische tests ontwikkeld waarmee vrouwen uit risicofamilies kunnen laten bepalen of ze draagster zijn van de gewraakte mutaties. Is dat het geval, dan kunnen zij zich preventief laten behandelen. Duizenden vrouwen danken daar inmiddels hun leven aan.

Toch verdient de preventieve behandeling geen schoonheidsprijs, erkent King. „Het enige wat de geneeskunde op dit moment te bieden heeft, is chirurgie. Vrouwen kunnen allereerst hun eierstokken laten verwijderen, want BRCA1 en BRCA2 verhogen ook de kans op eierstokkanker.

Bovendien produceren eierstokken veel hormonen, die op hun beurt het ontstaan van borstkanker bevorderen. Daarom verminder je de kans op borstkanker al aanzienlijk met het weghalen van de eierstokken.” Wie absolute zekerheid wil, kan haar borsten laten afzetten. „Dit zijn drastische ingrepen”, zegt King. „We voeren ze alleen uit omdat we er levens mee redden.”

Liever zou King zien dat er mildere preventieve behandelingen werden ontwikkeld. Maar dat is haar vak niet: ze is geen arts, maar genetica en epidemiologe aan de universiteit van Washington.

Geleidelijk heeft ze moeten ervaren welke beperkingen haar werk met zich meebrengt. „In het begin dacht ik dat de mogelijkheden van DNA-onderzoek onbegrensd waren. Maar helaas kun je er niet alles mee oplossen.”

Ook de BRCA1- en BRCA2-genen hebben hun beperkingen: mutaties in deze genen zijn slechts bij 5 procent van de patiëntes de oorzaak van de borstkanker. Bij het leeuwendeel van de patiëntes is de ziekte spontaan ontstaan, zonder genetische waarschuwing. Voor die grote groep heeft het werk van King vooralsnog geen enkele betekenis.

Maar dat is slechts een kwestie van tijd, hoopt de onderzoekster. „We zijn hard op zoek naar BRCA3, 4 enzovoort. Die bestaan ongetwijfeld. Naarmate we meer van dat soort genen vinden, kunnen we steeds meer vrouwen met een verhoogd risico opsporen – al zullen zulke nieuwe genen niet meer zo sterk aan borstkanker bijdragen als BRCA1 en BRCA2, die het risico tot wel 80 procent verhogen.”

Verder hoopt King op een verbetering van de mammografie: het bevolkingsonderzoek waarbij beginnende borsttumoren met een röntgenfoto worden opgespoord. „Met die methode vind je een tumor pas als hij al een omvang heeft van minstens een halve centimeter. Dan ben je soms al te laat, want zo’n tumor kan al zijn uitgezaaid. We moeten daarom nauwkeuriger technieken ontwikkelen om de ziekte in een eerder stadium op te sporen. Zo kunnen we de sterfte hopelijk nog verder terugdringen.”