DOOR AAFKE KOK - Foto: Andrew Lih (Fuzheado), Wikipedia - 13-10-2021 - Genetica
De wereldberoemde Merrell Twins, de Amerikaanse YouTubers, acteurs en musikanten Veronica en Vanessa Merrell, tijdens een optreden op de Global Education and Skills Forum 2018 in Dubai. Foto: Andrew Lih (Fuzheado), Wikipedia
Kleine epigenetische veranderingen die plaatsvinden als monozygote tweelingen ontstaan zijn jaren later terug te vinden in het bloed.
Identieke tweelingen zijn in het genoom te herkennen aan een specifieke epigenetische handtekening. De dna-methylatie verschilt van die van dizygote tweelingen en eenlingen – tenzij zo’n eenling weliswaar alleen geboren is, maar verwekt is als monozygote tweeling. Dat schrijft een internationaal onderzoeksteam, waaronder wetenschappers van de Vrije Universiteit Amsterdam en het Leids Universitair Medisch Centrum, 28 september in Nature Communications. De tweelinghandtekening komt in alle cellen buiten de kiembaan voor en blijkt stabiel aanwezig. Vermoedelijk al vanaf het ontstaan van de tweeling door splitsing van de zygote; een periode in de vroege ontwikkeling waarbij sowieso veel epigenetische veranderingen plaatsvinden.
Naar schatting start zo’n 12 procent van alle zwangerschappen als meerling
Om tweelingspecifieke methylatieverschillen op te sporen voeren onderzoekers een epigenoomwijde associatiestudie uit, waarbij ze dna-methylatiedata van monozygote tweelingen vergelijken met die van dizygote tweelingen. Met een zelfontwikkelde tool kunnen ze vervolgens accuraat voorspellen of een individu een monozygotische tweeling is of niet, op basis van dna-methylatiedata uit bloed- of wangslijmvliesmonsters. Ook als de persoon in kwestie zonder tweelingbroer of -zus ter wereld is gekomen. Naar schatting start immers zo’n 12 procent van alle zwangerschappen als meerling, maar wordt slechts 2 procent als zodanig voldragen, een fenomeen dat ook wel bekend staat als het vanishing twin syndrome .
Dna-regio's
De methylatieverschillen komen vooral voor bij centromeren en telomeren, bij dna-regio’s die onderdrukt worden door Polycomb-eiwitten en bij genen die betrokken zijn bij onder meer celadhesie, celtypebepaling en Wnt-signaleringsroutes. Daarin zien de auteurs in Nature Communications een mogelijk aanknopingspunt voor vervolgonderzoek.
Wellicht speelt bijvoorbeeld celadhesie een rol bij de moleculaire processen die ten grondslag liggen aan de splitsing van de zygote in twee embryo’s.
'De handtekening vertelt ons iets over ontstaan van monozygote tweelingen'
‘Het is zonder meer een interessante vinding. Kennelijk gebeurt er bij het ontstaan van monozygote tweelingen iets dat jaren na dato nog terug te vinden is in het bloed’, zegt Gert Jan Veenstra, hoogleraar moleculaire ontwikkelingsbiologie aan de Radboud Universiteit. ‘Het gaat om heel geringe, subtiele veranderingen, die op zichzelf niet zo veelzeggend zijn. Ze zitten ook in regio’s waarvan sowieso bekend is dat de methylatie schommelt. Maar die handtekening vertelt ons wel iets over ontstaan van monozygote tweelingen, waar heel weinig over bekend is. Wat het precies betekent is mij uit dit paper niet duidelijk geworden. Je kijkt via het bloed van volwassen tweelingen natuurlijk heel indirect terug; van daaruit vroege embryonale processen deduceren wordt erg speculatief. Zelf lijkt het me best mogelijk dat de epigenetische handtekening niet een oorzaak maar gevolg is van het ontstaansproces van tweelingen.’
Eerste auteur van het artikel is bioloog Jenny van Dongen, als epigenetica-specialist werkzaam bij het Nederlands Tweelingen Register van de Vrije Universiteit in Amsterdam.