Een verslag van Brona McVittie :: Juni 2006
Vertaald door Benno Arentsen

“Op sommige momenten in hun leven hebben ze echt hun best gedaan om als een eenheid te worden beschouwd, mar op andere momenten willen ze liever dat mensen hun verschillen zien en hen respecteren als individuen,” zegt Jimmy over zijn vrienden Gavin en Jason. Gavin en Jason zijn een identieke tweeling. De een is letterlijk een kloon van de ander. Hun overeenkomsten zijn onmiskenbaar, maar toen ik ze voor het eerst ontmoette, vond ik ze toch zeer verschillend. Had ik ze een paar jaar eerder ontmoet, dan had ik ze waarschijnlijk niet uit elkaar kunnen houden.

Een op de 250 geboorten wereldwijd betreft een eeneiige tweeling. Om redenen die we nog niet kennen, kan een bevruchte eicel zichzelf klonen en zo twee afzonderlijke embryo’s voortbrengen. Elk van hen zal het leven beginnen en eindigen met dezelfde genetische opbouw, maar in de loop van de groei en ontwikkeling zullen de omgevingsfactoren per persoon verschillen. Sommige van die verschillen kunnen de uiterlijke verschijning en het gedrag wijzigen.

Het DNA van Gavin en Jason is exact gelijk. Als een van beiden een misdaad pleegt en onbedoeld sporen achterlaat, dan is het onmogelijk om door middel van forensisch DNA-onderzoek te bepalen wie van de twee het heeft gedaan. Maar bij nadere inspectie van hun moleculen kunnen er toch duidelijke verschillen boven water komen. Hoewel de jongens dezelfde genen hebben, wijst recent onderzoek erop dat sommige genen wellicht actief zijn bij de een en niet bij de ander. Ze mogen dan een genetisch identieke tweeling zijn, epigenetisch zijn ze dat niet.

Epigenetische verschillen zijn te onderscheiden op moleculair niveau, in de ruimtelijke vorm van chromosomen binnen de kern van iedere cel. Afhankelijk van de wijze waarop het is opgewonden rond kleine eiwitbolletjes (nucleosomen), kan DNA uiteenlopende werkingen hebben op een cel. Samen met de eiwitbolletjes vormt de DNA-streng een ingewikkelde ruimtelijke structuur, die mede door biochemische markeringen wordt bepaald. Diverse kleine moleculen kunnen de infrastructuur van de kern beïnvloeden door koppeling aan zowel het DNA als aan de histon-eiwitten van de nucleosomen. Deze markeringen worden beïnvloed van buitenaf, en dan met name door wat we eten.

Het proces van biochemische fijnafstemming van het genoom bepaalt welke genen worden aan- of uitgezet. Beide helften van een tweeling is hierdoor niet noodzakelijkerwijs hetzelfde lot beschoren. Recent onderzoek naar monozygote tweelingen laat zien dat bij iedere tweeling het DNA van elk van beiden op verschillende manieren wordt gemarkeerd met een klein molecuul, methyl. Het klopt dus niet helemaal als je zegt dat ze identiek zijn. Bij een oudere tweeling komen deze verschillen nog veel duidelijker naar voren.

Het aloude debat over de mate waarin enerzijds omgevingsfactoren en anderzijds de genen ons lot bepalen wordt hiermee opnieuw gevoed.
Hoewel de overeenkomsten van een identieke tweeling opvallender zijn dan de verschillen, zouden juist die verschillen nieuwe wegen kunnen bieden voor onderzoek naar ziekten. Om een voorbeeld te geven: hoewel Gavin en Jason allebei het risico lopen om diabetes type 2 te krijgen, werd Jason laatst opgenomen in het ziekenhuis met ernstige problemen aan de alvleesklier, waardoor hij een tijdje insuline moest spuiten. De artsen konden geen duidelijke diagnose stellen. Als ze betere diagnostische gereedschappen hadden gehad, zoals die nu worden geboden door nieuwe ontwikkelingen in het epigenetisch onderzoek, dan hadden ze wellicht een profiel van de tweeling kunnen maken om te zien of de ziekte van Jason iets met zijn DNA methyleringspatroon te maken had.

Veel ziekten hebben een bekende genetische component, die wellicht kan worden veranderd met behulp van epigenetica. Epigenetische processen zoals DNA methylering zijn meer haalbare doelen voor een medische behandeling, want het is veel gemakkelijker om de methylering van DNA te veranderen dan de onderliggende DNA-reeks.