Verslaafd door je DNA

Door Tessa Zonneveld, 17 april 2023

In januari 2023 publiceerde een team wetenschappers uit de Verenigde Staten (VS) een algoritme, genaamd TESLA, om de rol van DNA in verslaving te onderzoeken. Dit algoritme gebruikt gegevens van mensen over de hele wereld. Zo zoekt het algoritme naar genen die de aanleg voor verslaving vergroten. Het gebruik van zulke algoritmen kan onderzoek naar medicijnen revolutioneren.

Het team van wetenschappers onder de leiding van Bibo Jiang, een assistent-professor aan Penn State College of Medicine in de VS, onderzoekt welke verschillen in DNA tussen mensen het risico op een verslaving verhogen. Hun algoritme TESLA rekent bijvoorbeeld uit of een vorm van DNA vaker voorkomt bij verslaafden dan niet-verslaafden. Dit betekent dat dit gen hun aanleg voor verslaving verhoogt. TESLA doet dit op een andere manier dan methoden in eerder onderzoek. “Het meest vernieuwende aan de methode is dat het datasets samenbrengt van verschillende menselijke achtergronden,” zegt Jiang. Volgens haar maakt dit de methode krachtiger dan oudere methoden.

Afbeelding 1 – Veel onderzoek maakt alleen gebruik van data uit Europa, de VS, en Australië. Dit brengt de diversiteit van onze samenleving niet goed in beeld. TESLA voorkomt dit door data van verschillende bevolkingsgroepen te gebruiken. (Afbeelding door upklyak op Freepik.com)

Nieuwe genen, bekende medicijnen
Door de extra kracht van TESLA vond het team van Jiang nieuwe genen die het risico op tabaksverslaving verhogen. Vergeleken met eerder onderzoek vond TESLA wel 15 tot 193 nieuwe genen. Veel van deze genen zijn belangrijk voor het functioneren van je cerebellum. Dit is het deel van je hersenen dat zich bezighoudt met beweging, maar ook met beloning en verslavend gedrag.

Hoewel sommige ziekten worden veroorzaakt door één gen, lijkt dat bij verslaving dus niet zo te zijn. Dit is niet zo gek als je bedenkt hoeveel factoren invloed hebben op iemands aanleg voor verslaving. Bijvoorbeeld, als je van nature angstig of impulsief bent, raak je makkelijker verslaafd dan wanneer je dat niet bent. Het precieze aantal genen dat met één factor te maken heeft, is moeilijk te bepalen.

Jiang ziet het niet als een probleem dat de resultaten van TESLA niet wijzen op één duidelijke oorzaak voor tabaksverslaving. “De genen die we beschrijven in dit artikel geven onderzoekers die geïnteresseerd zijn in tabaksverslaving een startpunt voor hun onderzoek.” Onderzoek naar deze genen vormt als het ware puzzelstukjes die helpen om verslaving beter te begrijpen.

Deze puzzelstukjes helpen ook met het vinden van behandelingen voor verslaving, zegt Jiang. Iemand die verslaafd is, reageert anders op sommige stoffen, zoals tabak, dan een persoon die niet verslaafd is. Dit kan bijvoorbeeld komen doordat eiwitten anders worden gevormd door verschillen in hun DNA. Wetenschappers kunnen medicijnen zoeken die eiwitten afbreken die je een hogere aanleg geven voor verslaving (zie Afbeelding 2).

Afbeelding 2 – Verschillen in je DNA (groen of rood blokje) kunnen ervoor zorgen dat eiwitten anders gevormd worden. Hierdoor krijg je meer of minder aanleg voor verslaving. Het ‘slechte’ eiwit kan ook als doelwit dienen voor het ontwikkelen van nieuwe medicatie tegen verslaving. (Gemaakt met Biorender.com)

Medicijnen voor verslaving hoeven niet altijd nieuw gemaakt te worden. Artsen kunnen medicijnen ook recyclen. Jiang vertelt enthousiast over hun vondst dat medicijnen voor Alzheimer misschien ook een tabaksverslaving kunnen verminderen. “Dat bespaart zoveel geld en kan het ontwikkelen van medicijnen zeer versnellen.”

Geen wondermiddel
Hoewel de resultaten van Jiang veelbelovend zijn, waarschuwt Heidi Lesscher, hoofddocent aan Universiteit Utrecht, dat niet alle gevonden genen leiden tot effectieve medicijnen. “Ik denk dat als we ons alleen maar focussen op de mechanismen die voortkomen uit genetica, we dan misschien de plank misslaan,” zegt Lesscher. Verslaving is zo complex, vertelt ze. Genen die zorgen voor aanleg voor verslaving leiden niet per se tot manieren om verslaving te behandelen.

Genen die TESLA vindt zeggen vooral iets over het risico op verslaving. “Dat risico wordt ook maar een klein beetje verhoogd,” zeg Jiang. Lesscher voegt toe over het verhoogde risico: “Die kennis kan soms helpen in de behandeling, maar dat zal bij een klein deel van de populatie zijn.”

Daarnaast beïnvloeden je familie, vrienden en culturele achtergrond de uitkomst van een behandeling, vertelt Lesscher. Ze onderzocht bijvoorbeeld of de leeftijd waarop je voor het eerst alcohol drinkt, beïnvloedt hoeveel controle je hebt over je gedrag rond alcohol. Ze vond dat muizen die als tieners in aanraking komen met alcohol later meer controle hebben over hun gedrag dan muizen die als volwassenen voor het eerst alcohol drinken. “Daarmee wil ik niet zeggen dat het hartstikke slim is om tijdens de adolescentie te beginnen met drinken; het spreekt er wel voor hoe belangrijk het is dat je brede ervaring opdoet in de adolescentie.”

Revolutie van medicijnonderzoek
Hoewel de nieuwe methode van Jiang dus niet op zichzelf zal leiden tot het volledig voorkomen en genezen van tabaksverslaving, ziet zij de toekomst van het veld wel positief in. Werken met zogenoemde ‘big data’ kan onderzoek naar medicijnen veel efficiënter maken dan vroeger. Jiang: “Big data en kunstmatige intelligentie revolutioneren medicijnonderzoek.”