De promotie van een zoetekauw

In Hollywood leveren films die gaan over het voorspellen van menselijk gedrag geheid volle zalen op. Ook Fleur Meddens, onderzoeker op dit gebied, is fan van kaskraker als Gattaca en Minority Report, maar nuanceert direct: “Het voorspellen van gedrag aan de hand van DNA is nog best wel controversieel. Dit soort films wakkert een angst bij mensen aan, maar dat is niet echt nodig. We kunnen en zullen waarschijnlijk nooit gedrag van individuen kunnen voorspellen met alleen DNA. Wel is het goed om bij de ethische vraagstukken rond ons onderzoek stil te staan.”

Voorspelkracht

In mei van dit jaar promoveerde Fleur Meddens aan de Vrije Universiteit van Amsterdam. “Zo’n promotieplechtigheid is natuurlijk een formaliteit,” blikt Fleur terug. “Toch was ik vooraf erg zenuwachtig. Er waren veel collega’s en familie aanwezig, dus wilde ik dat het vlot verliep en ik goed uit mijn woorden kwam. Daarom heb ik vooraf even geoefend. Het mooiste compliment dat ik kreeg, kwam van iemand die zei dat ik op jonge leeftijd een wetenschappelijke volwassenheid toon. Dat was fijn om te horen.”

Het onderzoek van Fleur draagt als titel ‘The Molecular Genetic Architecture of Human Behaviour’. Al jarenlang weten we dat bijna alle vormen van menselijk gedrag voor een deel erfelijk zijn. Fleur Meddens laat met haar onderzoek nu zien dat het voorspellen van dit gedrag ook mogelijk wordt aan de hand van DNA. De voorspelkracht is nog klein, maar zal toenemen zodra meer wetenschappers zich op het onderwerp storten.

“Mijn promotie heeft ruim 4 jaar geduurd. In grote lijnen probeer ik te begrijpen waarom de mens doet wat hij doet. Hier bestaan veel vage hypotheses over, die meestal door de wetenschap worden ontkracht. Hoe werken de hersenen? Wat maakt dat de één voor depressie vatbaar is en de ander niet? Ons onderzoek vormt de basis waar biologen mee verder kunnen.”

Welbevinden

“Ik begon als bachelor student op het Amsterdam University College,” vervolgt de 28-jarige Amsterdamse. “Zo kon ik ontdekken wat ik echt wilde doen. Neurowetenschappen vond ik interessant, maar bleek uiteindelijk behoorlijk saai. Dus ben ik meer in de medische richting gaan kijken. Ik ben epidemiologie gaan studeren. Daarna kwam ik bij mijn huidige baas Philipp Koellinger, hoogleraar genoeconomie aan VU, terecht. Hij wil, om het simpel te vertellen, met genetische data menselijke verschillen verklaren.”

Bij Fleur Meddens lag de focus van haar onderzoek op genetische varianten die gedrag voorspellen en op de biologische functies van deze varianten. Daarbij heeft ze verschillende vormen bestudeerd, zoals eetgewoonten, risiconemend gedrag, welbevinden, en onderwijsniveau.

“Gedrag wordt natuurlijk ook beïnvloed door je omgeving. In welk huis komt jouw wieg te staan? Daar heb je net zomin invloed op, als op de genen die je erft. Ik ben zelf een enorme zoetekauw. Hoe komt het dat ik zoete dingen zo lekker vind? Dat erf ik deels van mijn ouders. De nadruk ligt hierbij op het woord ‘deels’. Misschien zijn mijn ouders ook zoetekauwen, hebben ze vroeger veel snoep in huis gehaald en had ik als kind veel toegang tot snoep. Hebben ze het weten te onderdrukken, dan speelde mijn omgeving misschien een kleinere rol. Kortom, wat had meer invloed; mijn omgeving of mijn DNA? Het is lastig om daar een sluitend antwoord op te krijgen.”

Fleur ontdekte dat eetgewoonten vooral worden aangestuurd vanuit de hersenen en dat de genen die gelinkt zijn aan onderwijsniveau vooral actief zijn vóór de geboorte. Ook blijkt dat het welbevinden van een mens andere genetische oorzaken heeft dan depressieve symptomen. En dat risiconemend gedrag níet te voorspellen is aan de hand van genen met dopaminefunctie. De resultaten kregen ook een persoonlijk tintje mee: “Ik vond een hele consistente relatie tussen hoge eiwitinname en slechte gezondheid. Hierbij vermeld ik wel altijd dat ik zelf vegetariër ben, dus is er misschien sprake van belangenverstrengeling, haha.”

Uitdaging

Haar onderzoek vond plaats binnen een groot internationaal onderzoeksconsortium, waarbij de hulp van SURF en de Nederlandse supercomputer Cartesius werd ingezet.

“Mijn collega’s hadden de data op de LISA-servers van SURF opgeslagen. Na 2 jaar kregen we toegang tot Cartesius. Dat was echt fantastisch. LISA was destijds heel populair en de wachttijden soms best lang. Bij Cartesius hoefde ik niet te wachten en verliep het rekenwerk echt supersnel. Bij gegevens van 500.000 mensen met 14 miljoen genetische varianten gaat het echt over terabytes aan data en verloopt het rekenwerk in minder dan een halve dag. Vooral de schaalgrootte zorgt voor uitdaging. Je krijgt als onderzoeker zodoende vanzelf meer kennis van IT. Dat is vooral leuk als je daardoor sneller kunt werken.”

De data voor Fleur’s onderzoek kwamen onder andere uit een grote, Britse biobank. “Een andere leverancier,” vult ze aan, “is het Amerikaanse bedrijf 23andMe, waar consumenten via speeksel hun DNA laten checken op afkomst en gezondheid. Sommige universiteiten en leveranciers stellen data beschikbaar voor een paar duizend euro, waardoor veel onderzoekers over dezelfde gegevens beschikken en er veel concurrentie is. 23andMe levert geen data. Wij dienen daar een analyseplan in, waarmee zij vervolgens zelf aan de slag gaan. Wij verwerken slechts de resultaten. Zo beschermen zij hun klantgegevens.”

Ethiek

Het spreekt voor zich dat bij dit type onderzoek ‘privacy’ hoog in het vaandel staat. “Alle gegevens zijn geanonimiseerd en veilig opgeslagen in de beschermde omgeving van SURF. DNA identificeert daarentegen wel wie je bent en is per definitie nooit anoniem. De namen, geboortedata en adressen van de betreffende mensen zijn niet bij ons bekend. Wel beschikken we over informatie met betrekking tot herkomst en medische gegevens.”

“Naast privacy hebben we het onderling heel veel over ethische kwesties. Mijn promotor heeft net een policy rapport geschreven voor de Europese Commissie en ik word opeens gevraagd om in Rotterdam een college over ethiek te geven. Dat is echt nieuw voor mij en het gaat om onderwerpen die de maatschappij en onderzoek diep raken. Zo is een Amerikaanse wetenschapper een bedrijf gestart waar mensen bij een IVF-behandeling vooraf embryo’s kunnen weigeren bij aanwijzingen van verstandelijke handicaps. Dat bedrijf wil dit straks uitbreiden met een selectie op onderwijsniveau. Dat is een enge ontwikkeling. Bovendien is de voorspelkracht van zo’n selectie gering. Kinderen hebben veel meer aan een goede, liefdevolle opvoeding. Ik weet zeker dat dit een veel grotere rol bij het onderwijsniveau van een kind speelt.”

Sinds haar promotie verdeelt Fleur Meddens haar tijd tussen de VU en het Erasmus in Rotterdam waar zij is gespecialiseerd in gezondheidseconomie. “Ik doe er onderzoek naar ongelijkheden in mentale gezondheid en heb er een aanstelling voor 3 jaar. In Amsterdam werk ik nu een dag in de week aan een groot onderzoek naar hoeveel mensen bewegen. Hopelijk ben ik over 10 jaar nog steeds werkzaam in de wetenschap. Een poosje werken in het buitenland spreekt mij ook wel aan. Een eventueel vertrek is niet zo makkelijk, want in mijn vakgebied staan onze groepen op de VU en EUR echt aan de wereldtop. Ja, ik moet het toegeven, ook mijn gedrag blijft moeilijk te voorspellen. ”