Het doel van het project ‘Deep resequencing of ALS genes’ is om een workflow in te stellen inclusief het MiSeq-systeem in het laboratorium van het UMC Utrecht en om alle prospectief verzamelde DNA-monsters van ALS-patiënten te onderzoeken en met dit systeem te controleren. Dit project is mogelijk gemaakt door Stichting ALS Nederland.
Miseq apparaat
Een aantal jaren geleden dacht men dat wanneer ALS erfelijk was, het door 1 specifiek gen veroorzaakt werd. Tegenwoordig weten we echter dat ALS door vele genen veroorzaakt kan worden, sterker nog, dat binnen 1 persoon ook meerdere ‘ALS genen’ een afwijking (mutatie) kunnen vertonen. Het is daarom van groot belang dat – in het onderzoek naar de oorzaak van ALS – zo snel en efficiënt mogelijk meerdere gebieden in het DNA van een patiënt tegelijkertijd in kaart worden gebracht. Tot op dit moment is ‘Sanger sequencing’ de traditionele methode om gen afwijkingen (mutaties) in kaart te brengen, een techniek vernoemd naar de onderzoeker die deze techniek ontworpen heeft (2x Nobelprijswinnaar) Frederick Sanger. Dit is een mooie maar zeer tijdrovende techniek – want om meerdere genen in zijn geheel te onderzoeken bij een patiënt – zou weken in beslag nemen. De technologische vooruitgang heeft gezorgd voor een snel en efficiënt alternatief, het MiSeq platform. Voor het ALS-Centrum was de aanschaf van het MiSeq platform (ofwel deze sequencing software) van groot belang in de voortgang van het onderzoek naar de oorzaak van ALS.
Behalve de aanschaf van het MiSeq apparaat van Illumina hield dit in dat er een trillingsvrije plek moest worden gezocht in het ALS genetica laboratorium op het UMC Utrecht. Ook de bijbehorende centrifuges om DNA-monsters (DNA-samples) voor te bereiden op analyse zijn aangeschaft.
DNA zit in de celkernen van de cellen van ons lichaam. Image source: Genomics Education Programma
Het MiSeq Illumina apparaat is inmiddels veelvuldig ingezet voor het aantonen van genetische oorzaken van ALS. Uit grote genetische studies, zoals project MinE, komen genen die we ervan verdenken dat ze ALS veroorzaken. Vervolgens willen we in detail onderzoeken wat er bij ALS-patiënten afwijkt. Welk foutje zit er in het gen? Zitten er teveel letters (DNA nucleotiden) op het gen? Of mist er een letter in het gen? Het MiSeq apparaat kan ons dat voor elk DNA-sample heel precies laten zien. De onderzoekers op het genetica lab kunnen dus dankzij dit apparaat de afwijkingen (mutaties) in ALS-genen heel gedetailleerd onderzoeken. We onderzoeken op deze manier ook afwijkingen in het DNA bij families waarin ALS vaker voorkomt.
Een verandering (mutatie) in de volgorde van de nucleotiden van het DNA. Source image: Genomics education programme
Nucleotiden van het DNA (A, C, T en G). Source image: Genomics education programme
Het apparaat bekijkt echt elke letter van een gen. En dat is niet niks, want het genetische profiel (DNA-profiel) van elk mens bestaat uit zes miljard letters (a-t-c-g). Uit zoveel letters een afwijking vinden lijkt op het zoeken van een speld in een hooiberg. Dankzij grote projecten als Project MinE, in combinatie met de gedetailleerde apparatuur op het ALS Centrum, kunnen we toch steeds meer ALS-genen traceren.
Updates
Lees ook de projectbeschrijving op de website van Stichting ALS Nederland.
Update: Aanschaf tube picker voor lab ALS Centrum
