Onderzoeksproject P7/43 (Onderzoeksactie P7)
ACHTERGROND
‘Genomics’ is een nieuwe discipline die vanaf het einde van de jaren ’80 u gegroeid is uit een samenwerking tussen genetica, moleculaire biologie, informatica en robotica. De belangrijksteverwezelijkingen zijn (i) de beschikbaarheid van de volledige sequentie van het menselijk genoom, en vaneen groeiend aantal andere soorten, (ii) een cataloog van frequente en zeldzame genetische varianten,gevonden bij de mens, (iii) een snel groeiende lijst van functionele genomische elementen die ontdekt zijn opbasis van hun sterke fylogenetische en dus evolutionaire conservering, en als gevolg van uitgebreide analysis van het ‘epi-genoom’ en van het ‘transcriptoom’ en (iv) een arsenaal aan ‘tools’ voor de exploratie van het genoom, met aan de top de ‘next generation sequencing’ platformen.
Genomics heeft een fundamentele impact gehad op de manier waarop biomedisch onderzoek wordtverricht. De beschikbaarheid van databanken, in combinatie met de verschillende mogelijkheden om snel en massaal data te generen op een ‘omics’ schaal, zijn onmisbare schakels in het van normale en afwijkende biologische processen. In het domein van de humane genomica heeft die aanpak onder andere geleid tot het ophelderen van de moleculaire basis van meer dan 3000 monogene (Mendeliaanse)aandoeningen en tot de identificatie van meer dan 900 loci die een rol spelen bij de voorbeschikheid van individuen voor wat men noemt complexe aandoeningen, van loci die het efficaciteit en de toxiciteit vangeneesmiddelen beïnvloeden, tot het onderscheiden van kankers op basis van het expressie patroon vangenen door onderzoek op de somatische weefsels, en zelfs tot inzichten in de manier waarop het ‘microbioom’ ziekte en gezondheid beïnvloed. Ook de ontwikkeling van geneesmiddelen wordt in toenemende mate gestuurd door genomische analyses en ontdekkingen.
Omdat genomics heel hard steunt op technologie, die niet zomaar overal beschikbaar is of kan gesteld worden, is het niet langer mogelijk ergens in een hoek aan wetenschap te doen. Men moet samenwerken,zowel om over alle nodige technologie te kunnen beschikken als om aan voldoende kritische onderzoeksmassa – in termen van fondsen maar ook in termen van bv. patiëntencohortes te geraken. Ookvoor de exploitatie van deze ‘high throughput’ platformen zorgt men best voor concentratie van de expertise en de middelen.
De recente ontwikkeling in de ‘massieve’ of ‘parallelle’ sequencing technologie (“NGS: Next Generation Sequencing”) kondigt meteen ook het tijdperk van het ‘persoonlijk genoom’ aan. Het ziet er naar uit dat onze kinderen en zeker onze kleinkinderen over hun volledige genoom zullen beschikken. Het isvandaag niet duidelijk in welk formaat, maar de ontwikkelingen zijn van die aard dat de data zeer binnenkorten op de meest handige manier massaal zullen opgeslagen en geconsulteerd zullen kunnen worden. Dezevooruitgang gaat een enorme invloed hebben op (i) de mogelijkheden om moleculaire mechanismen op te helderen en op die manier niet alleen diagnostiek te verbeteren maar ook therapeutische targets te ontdekken en (ii) op de manier
waarop genomische informatie zal doordringen in de klinische praktijk en in diagnostische beslissingsbomen. ‘Genomic medicine’ of genomische geneeskunde komt er dus aan, en snel! In verschillende landen wordt er aan gesleuteld aan de modellen waarop we deze genomischegeneeskunde in het systeem van de gezondheidszorg zouden kunnen integreren (e.g. Green et al. Nature 470:204, 2011). Maar die integratie roept uiteraard een hele reeks praktische, maatschappelijke, economische, legale en politieke vragen op, die we best proactief aanpakken.
OBJECTIEVEN
Het doel van het BeMGI project is een actief en ondernemend network op te starten om werk te maken van ‘medical genomics’. Het network bestaat uit een aantal Belgische onderzoekers en onderzoeksgroepen die actief zijn in het domein van de menselijke genetica, en die o.a. de volgende objectieven nastreven:
(i) Individuele en collaboratieve onderzoeksactiviteiten rond genetica en de pathogenese van erfelijke ziekten ondersteunen met alle mogelijke middelen die de laatste genomische technologie biedt.
(ii) Een aanpak ontwikkelen die het mogelij maakt het klinisch effect en nut van genomische informative over te brengen, door middel van het opzetten van een piloot project voor de integratie van genomica in de geneeskundige zorg in België.
(iii) Zorgen dat er generatie jonge ‘genomische’ onderzoekers wordt opgeleid, die kunnen omgaan met deze technologie en de informatica die er bijhoort, en tegelijk zorgen dat de huidige generatie artsen en zorgverleners – en het publiek – uitleg krijgt over de mogelijkheden en beperkingen van de genomische geneeskunde.
WERKPAKKETTEN
Het BeMGI project omvat 3 essentiële delen, die als volgt zijn opgevat:
Sectie 1: Naar een beter begrip van de moleculaire achtergrond van ziekte en gezondheid
Werkpakket 1.1: Zeldzame en heterogene monogene aandoeningen Werkpakket 1.2: Oligogene aandoeningen de zoektocht naar ‘modifier loci’ Werkpakket 1.3: Polygene aandoeningen
Sectie 2: Voorspellen van de klinische impact en prognose op basis van genomische informatie
Werkpakket 2.1: Ontwikkeling van quasi-infinitesimale genoomwijde predictoren van de voorbeschikheid voor ziekte, met het oog op het voorspellen van de ernst en therapeutsiche slaagkansen Werkpakket 2.2: Integratie van de persoonlijke genomische gegevens in de klinische genetica Werkpakket 2.3: Sociale, legale en maatschappelijke effecten
Sectie 3: Training en opleiding in de medische genomica
Werkpakket 3.1: BeMGI master en manama cursussen in medische genomica Werkpakket 3.2: Onderricht van artsen en medische zorgverleners over genomische geneeskunde Werkpakket 3.3: Informatiecampagnes voor het publiek over dit thema
VOOROPGEZETTE RESULTATEN
De belangrijkste vooropgestelde verwezelijkingen zijn:
1. Internationale publicaties uit de onderzoeksactiviteiten van het consortium rond the genetische basis en de pathogenese van monogene, oligogene en polygene.
2. Genome-wide indicatoren en predictoren van de individuele voorbeschikheid voor de complexe
aandoeningen, en van hun ernst en behandelbaarheid.
3. Een gevalideerd model voor het aanbieden van genomische diagnostiek in de klinisch genetische centra.
4. Een Belgisch programma voor de opleiding van masters en manama’s in de medische genomica.
5. Het opzetten van een gemeenschappelijke biobank als ‘goudmijn’ voor het genomisch onderzoek.
NETWERK
Belgische partners. BeMGI heeft 8 partners uit 6 Belgische universiteiten (3 Nederlandstalige, 3 Franstalige) die allemaal internationaal actief en erkend zijn in het domein van de humane genetic. Daarmeezijn ook 5 van de 7 erkende, academische centra voor menselijke erfelijkheid vertegenwoordigd in hetproject. Daarnaast zijn alle leden opgenomen van het Belgische IBD consortium; dit is een succesvolsamenwerkingsverband dat in de voorbije jaren een international erkende plaats heeft verworven in hetonderzoek naar ‘Inflammatory Bowel Disease’.
Internationale partners. BeMGI heeft 2 buitenlandse partners: (i) Prof. GertJan van Ommen van de Universiteit van Leiden, die o.a. een belangrijke rol spelt in het Netherlands Genomic Initiative, dat eenaantal gelijklopende objectieven heeft als BeMGI, en (ii) Prof. Peter Visscher van het Queensland Institute inMedical Research en het University of Queensland Diamantina Institute, die de internationale expert is in‘quasi-infinitesimal modelling of complex diseases’.
Interactie met andere IUAP netwerken. Het BeMGI IUAP zal nauw samenwerken met het BIOMAGNET bioinformatics IUAP maar zal ook openstaan voor andere netwerken die ‘NGS’ activiteiten ontwikkelen en eventueel naar de medische praktijk willen overhevelen.
