Toen ik ongeveer negen weken zwanger was van mijn eerste kind,
ontdekte ik dat ik drager was van een fatale genetische fout
die Tay-Sachs-ziekte wordt genoemd.
Dit betekent
dat een van de twee kopieën van chromosoom 15
die ik in elk van mijn cellen heb,
een genetische mutatie heeft.
Omdat ik nog altijd een normale kopie van dit gen heb,
merk ik zelf niets van de mutatie.
Maar als een baby deze mutatie van beide ouders erft,
als beide kopieën van dit gen niet naar behoren werken,
geeft dat Tay-Sachs,
een ongeneeslijke ziekte
die geleidelijk aan het centrale zenuwstelsel uitschakelt
en in het vijfde levensjaar met de dood eindigt.
Voor vele zwangere vrouwen kan dit nieuws tot paniek leiden.
Maar ik wist iets dat me rustig hield
toen ik deze afknapper over mijn eigen biologie hoorde.
Ik wist dat mijn echtgenoot,
wiens voorouders geen Europese Joden waren zoals de mijne,
slechts een heel kleine kans had
om ook een drager van de Tay-Sachs-mutatie te zijn.
Terwijl de frequentie van de heterozygoten,
personen met een normaal kopie van het gen
en een gemuteerd kopie,
ongeveer 1 op 27 is bij Joden van Asjkenazische afkomst, zoals ik,
is in de meeste populaties
slechts een op 300 mensen drager van de Tay-Sachs-mutatie.
Gelukkig bleek dat ik gelijk had om me niet te bezorgd te maken.
Mijn echtgenoot is geen drager
en we hebben nu twee mooie en gezonde kinderen.
Zoals gezegd,
door mijn Joodse afkomst
kende ik de ongewoon hoge graad van Tay-Sachs
in de Asjkenazische populatie.
Maar het was slechts een paar jaren na de geboorte van mijn dochter,
toen ik een lessenreeks
over evolutionaire geneeskunde ontwierp en doceerde in Harvard,
dat ik nadacht,
en een mogelijk antwoord vond
op de vraag 'Waarom?'
Evolutie door natuurlijke selectie
elimineert normaal gesproken schadelijke mutaties.
Waarom bleef dit foutieve gen dan toch bestaan?
En waarom komt het in zo'n hoge frequentie voor
in deze specifieke populatie?
Het perspectief van evolutionaire geneeskunde levert waardevolle inzichten,
omdat ze onderzoekt hoe en waarom
het evolutionair verleden van de mens onze lichamen kwetsbaar maakte
voor ziektes en andere problemen.
Daardoor
toont ze aan dat natuurlijke selectie onze lichamen niet altijd beter maakt.
Dat hoeft niet.
Maar wat ik hoop aan te tonen met mijn eigen verhaal
is dat het begrijpen van de implicaties van je evolutionair verleden
bevorderlijk kan zijn voor je eigen gezondheid.
Toen ik Tay-Sachs begon te onderzoeken vanuit evolutionair perspectief,
kwam ik een intrigerende hypothese tegen.
De ongebruikelijk hoge graad van de Tay-Sachs-mutatie
bij Asjkenazische joden vandaag
kon gerelateerd zijn aan voordelen die de mutatie opleverde voor deze populatie
in het verleden.
Nu denken sommigen onder jullie zeker:
suggereerde jij zo even dat deze ziekte-veroorzakende mutatie
gunstige effecten had?
Ja, dat deed ik.
Zeker niet voor mensen die beide kopieën van de mutatie erfden
en Tay-Sachs hadden.
Maar onder bepaalde omstandigheden
hadden mensen als ik,
die slechts één fout gen hebben,
misschien meer kans op overleven, voortplanten
en hun genetisch materiaal doorgeven
samen met dat gemuteerde gen.
Dit idee dat er omstandigheden kunnen zijn
waarbij heterozygoten beter af zijn,
is voor sommigen onder jullie misschien al vertrouwd.
Evolutionair biologen noemen dit verschijnsel
het heterozygoot voordeel.
Het verklaart bijvoorbeeld
waarom sikkelcelanemie
vaker voorkomt bij sommige Afrikaanse en Aziatische volkeren
of bij diegenen met voorouders in deze tropische gebieden.
In deze gebieden is malaria een serieus gezondheidsrisico.
Maar de parasiet die malaria veroorzaakt
kan zijn levenscyclus alleen maar voltrekken
in normale, ronde rode bloedcellen.
Door de vorm van iemands bloedcellen te wijzigen
verschaft de sikkelcelmutatie bescherming tegen malaria.
Mensen met de mutatie worden niet minder vaak gestoken
door de muskieten die de ziekte overbrengen,
maar ze hebben minder kans om ziek te worden of dood te gaan.
Drager zijn van de sikkelcelanemie
is daarom de best mogelijke genetische optie
in een omgeving met malaria.
Dragers zijn minder gevoelig voor malaria
omdat ze wat sikkelvormige rode bloedcellen aanmaken,
maar ze maken genoeg normale rode bloedcellen aan
zodat ze geen negatieve gevolgen van sikkelcelanemie ondervinden.
In mijn geval
beschermt het foute gen dat ik draag me niet tegen malaria.
Maar de ongewone frequentie van de Tay-Sachs-mutatie
bij Asjkenazische populaties
kan een ander voorbeeld zijn van heterozygoot voordeel.
In dit geval toegenomen weerstand tegen tuberculose.
De eerste aanwijzing voor een mogelijk verband
tussen Tay-Sachs en tuberculose
dook op in de jaren 70,
toen onderzoekers data publiceerden
die aantoonden dat bij de in Oost-Europa geboren grootouders
van een staal van Amerikaanse Asjkenazische kinderen met Tay-Sachs,
tuberculose een zeer zeldzame doodsoorzaak was.
In feite was slechts één op de 306 grootouders
gestorven aan tbc,
ondanks het feit dat in de vroege 20ste eeuw
tbc in bijna 20% van de gevallen
de doodsoorzaak was in grote Oost-Europese steden.
Aan de ene kant waren deze resultaten geen verrassing.
Mensen hadden al ontdekt
dat terwijl joden en niet-joden in Europa
toen even vaak de ziekte opliepen,
niet-joden er tweemaal vaker aan doodgingen.
Maar de hypothese dat deze Asjkenazische grootouders
tweemaal minder kans hadden om te sterven aan tbc
vooral omdat ten minste een aantal ervan Tay-Sachs-dragers waren,
was nieuw en opvallend.
De data suggereerden
dat het blijvend voorkomen van de Tay-Sachs-mutatie
bij Asjkenazische joden
kon worden uitgelegd door de voordelen van een drager te zijn
in een milieu waar tuberculose veel voorkwam.
Toch kan je opmerken
dat deze uitleg maar een deel van de puzzel oplost.
Zelfs als de Tay-Sachs mutatie bleef bestaan
omdat dragers meer kans hadden
te overleven, zich voort te planten en hun genetisch materiaal door te geven,
waarom kwam dit weerstandsmechanisme
dan vooral voor bij de Asjkenazische populatie?
Eén mogelijkheid was dat de genen
en de gezondheid van de Oost-Europese joden
niet alleen door de geografie werden beïnvloed,
maar ook door historische en culturele factoren.
Herhaalde malen in de geschiedenis
werd deze populatie gedwongen te leven in dichtbevolkte stedelijke getto’s
met slechte sanitaire voorzieningen.
Ideale voorwaarden voor de ontwikkeling van de tuberculosebacterie.
In deze omgevingen waar tbc een erg hoge dreiging vormde,
hadden personen die geen drager waren van enige genetische bescherming
een grotere kans om te sterven.
Dit filterend effect
samen met een sterke culturele voorkeur
om alleen binnen de Asjkenazische gemeenschap
te huwen en kinderen te krijgen,
zou de relatieve frequentie van de dragers hebben opgedreven
en daarmee de weerstand tegen tbc,
maar ook de frequentie van Tay-Sachs
als ongelukkige bijwerking.
Studies uit de jaren 1980 ondersteunen dit idee.
Het segment van de Amerikaans-joodse bevolking
met de hoogste frequentie van Tay-Sachs-dragers
traceerden hun afkomst
naar de Europese landen waar tbc het meest voorkwam.
De voordelen van een Tay-Sachs-drager te zijn waren het grootst
op de plaatsen waar het risico om te sterven aan tbc het grootst waren.
Terwijl het in de jaren 70-80 nog onduidelijk was
hoe de Tay-Sachs-mutatie kon beschermen tegen tbc,
heeft recent werk aangetoond
hoe de mutatie de cellulaire bescherming tegen de bacterie verhoogt.
Dus kan heterozygoot voordeel helpen verklaren
waarom problematische versies van genen in hoge frequentie blijven voorkomen
bij bepaalde populaties.
Maar dit is slechts één van de bijdragen
die evolutionaire geneeskunde kan maken
om ons de menselijke gezondheid te helpen begrijpen.
Zoals ik eerder vermeldde,
daagt dit gebied het begrip uit
dat onze lichamen beter werden in de loop van de tijd.
Een idee dat vaak voortvloeit uit de misconceptie
van hoe de evolutie te werk gaat.
In een notendop:
er zijn drie grondredenen waarom menselijke lichamen,
ook dat van jullie en het mijne,
vandaag ook nog kwetsbaar blijven
voor ziekten en andere gezondheidsproblemen.
Natuurlijke selectie werkt traag,
er zijn beperkingen
aan de veranderingen die ze kan maken
en ze optimaliseert voor reproductief succes,
niet voor gezondheid.
Hoe de voortgang van natuurlijke sectie
de menselijke gezondheid beïnvloedt,
is waarschijnlijk het duidelijkst
in de menselijke verhouding tot besmettelijke pathogenen.
Er vindt een voortdurende wapenwedloop plaats
tussen ons en bacteriën en virussen.
Ons immuunsysteem evolueert constant
om hun mogelijkheid om ons te besmetten in te perken
en zij ontwikkelen voortdurend manieren om onze verdediging te omzeilen.
En onze soort is duidelijk in het nadeel
door onze lange levens en onze langzame reproductie.
In de tijdsduur die we nodig hebben om een verdedigingsmechanisme te evolueren,
doorloopt een pathogene soort miljoenen generaties
en krijgt daardoor ruim de tijd om te evolueren
en kan daarvoor onze lichamen als gastheer gebruiken.
Wat betekent het dat er beperkingen zijn
aan de veranderingen die natuurlijke selectie kan maken?
Alweer bieden mijn voorbeelden van heterozygoot voordeel
een nuttige illustratie.
In termen van weerstand bieden tegen tbc en malaria
zijn de fysiologische effecten
van de Tay-Sachs- en de sikkelcelanemie-mutaties
een goede zaak.
In het extreme echter
veroorzaken ze serieuze problemen.
Dit delicate evenwicht belicht de beperkingen
eigen aan het menselijk lichaam
en het feit dat het evolutionair proces
moet werken met de reeds beschikbare materialen.
In vele gevallen
zal een verandering die overleven of reproductie bevoordeelt
op een bepaalde manier,
samengaan met effecten met een eigen risico.
Evolutie is geen ingenieur die van nul begint
om optimale oplossingen te scheppen voor individuele problemen.
Bij evolutie is het al compromissen wat de klok slaat.
Denk er ook aan
als je de kwetsbaarheden van onze lichamen bekijkt,
dat vanuit evolutionair perspectief
gezondheid niet het belangrijkste is.
Maar reproductie.
Succes wordt niet gemeten aan hoe gezond een individu is,
of aan hoelang het leeft,
maar aan hoeveel genen het doorgeeft naar de volgende generatie.
Dit verklaart waarom een mutatie
zoals degene die de ziekte van Huntington veroorzaakt --
ook een degeneratieve neurologische afwijking --
niet werd geëlimineerd door natuurlijke selectie.
De schadelijke effecten van de mutatie
treden meestal pas op na de typische leeftijd voor reproductie,
als de aangedane individuen hun genen al hebben doorgegeven.
Als geheel
focust de biomedische gemeenschap op onmiddellijke verklaringen
en gebruikt ze ze
om behandelingswijzen uit te werken.
Onmiddellijke verklaringen voor gezondheidstoestanden
beschouwen de onmiddellijke factoren:
wat gebeurt er nu in iemands lichaam
dat een specifiek probleem veroorzaakt.
Bijziendheid, bijvoorbeeld,
wordt gewoonlijk veroorzaakt door vervorming van het oog
en wordt gemakkelijk gecorrigeerd met een bril.
Maar zoals met de genetische oorzaken waarover ik het had,
geeft een onmiddellijke verklaring slechts een onvolledig beeld.
Vanuit evolutionair perspectief
kijken we naar de bredere vraag:
waarom hebben we dit probleem eigenlijk?
Evolutionaire geneeskunde noemt dat het ultieme perspectief.
Dit kan ons inzicht geven in diepere factoren
die onze gezondheid beïnvloeden.
Dat is cruciaal
omdat het manieren kan suggereren waardoor je je eigen risico
of dat van je vrienden en familie kan verzachten.
In het geval van bijziendheid
is er onderzoek dat suggereert
dat één reden waarom het bij sommige populaties toeneemt,
is dat vele mensen vandaag,
ook de meesten in deze zaal,
veel meer tijd besteden aan lezen, schrijven
en bezig zijn met allerlei schermtypes
dan dat we buiten doorbrengen,
waar we met de wereld op een grotere schaal interageren.
In evolutionaire termen is dat een recente verandering.
Voor het grootste gedeelte van de menselijke geschiedenis
gebruikten mensen hun zicht over een breder landschap
terwijl ze meer tijd staken in jagen en verzamelen.
De recente toename van wat we ‘dichtbijwerk’ noemen,
waarbij we intens focusseren op dichtbije voorwerpen
gedurende langere tijd,
beïnvloedt onze ogen anders
en verandert de fysieke vorm van het oog.
Alles we al die delen samenbrengen,
dan zal deze ultieme verklaring van bijziendheid --
dat de omgeving en ons gedrag
de manier veranderen waarop we onze ogen gebruiken --
ons helpen om de onmiddellijke oorzaak beter te begrijpen.
Een onontkoombare conclusie dringt zich op:
mijn moeder had gelijk,
ik had waarschijnlijk wat minder met mijn neus in de boeken moeten zitten.
Dit is slechts één van vele mogelijke voorbeelden.
De volgende keer dat jullie of een geliefde
een gezondheidsprobleem hebben,
of het nu zwaarlijvigheid of diabetes is,
een auto-immuunprobleem
of een knie- of rugkwetsuur,
dan moedig ik jullie aan om na te denken
over wat een ultiem perspectief kan bijdragen.
Begrijpen dat je gezondheid
beïnvloed wordt, niet alleen door wat er nu in je lichaam omgaat,
maar ook door je genetische erfenis, cultuur en geschiedenis,
kan je helpen om meer geïnformeerde besluiten te trekken
over voorbeschiktheden, risico’s en behandelingen.
Wat mij aangaat,
ik beweer niet dat een evolutionair medisch perspectief
mijn beslissingen altijd heeft beïnvloed,
zoals de keuze van mijn echtgenoot.
Maar toch bleek
dat het niet volgen van de traditie
van te huwen binnen de joodse gemeenschap
uiteindelijk voor mij genetisch voordelig uitviel,
waardoor de kans op een baby met Tay-Sachs verminderde.
Het is een mooi voorbeeld van waarom niet elk stel Asjkenazische ouders
zou moeten hopen dat hun dochter trouwt met ‘een lieve joodse jongen’.
(Gelach)
Publiek: Hoe-hoe!
Nog belangrijker is
dat de ervaring van iets te leren over mijn eigen genen
me uiteindelijk anders leerde denken over gezondheid
en ik hoop dat het delen van mijn verhaal jullie ook zal inspireren tot hetzelfde.
Bedankt.
(Applaus)