...
De genetische opbouw van het menselijk gezicht is moeilijk te ontcijferen. In 2018 identificeerde professor Peter Claes (KU Leuven) met collega's van Penn State, de universiteit van Pittsburgh, en de Stanford University School of Medicine al vijftien genen die verband houden met specifieke delen van het gezicht. Met collega's van de Indiana University - Purdue University Indianapolis en de universiteit van Cardiff hebben ze nu 203 SNP's geïdentificeerd die een rol spelen bij de ontwikkeling van de vorm van ons gezicht. Daarvan zijn er 53 nog nooit eerder gerapporteerd.Het team gebruikte twee datasets: een van het Verenigd Koninkrijk met 3566 personen en een van de Verenigde Staten met 4680 personen. Van alle individuen in de datasets waren gedetailleerde 3D-foto's van het gezicht én het volledige DNA beschikbaar. Op die beelden hebben de onderzoekers meer dan 7000 puntlocaties geplaatst met behulp van een gerasterd masker, dat digitaal uitgerekt werd om het aan te passen aan de gezichtscontouren van elk individu. Daarna hebben de onderzoekers het gezicht ingedeeld in 63 segmenten op basis van gegevens over de relaties tussen bepaalde gezichtsgebieden. Zo konden ze variaties in kleine subsets van het gezicht bekijken.De onderzoekers wisselden af tussen de twee datasets om genetische locaties die correleren met gelaatskenmerken te vinden en vervolgens te repliceren. Door enkel naar SNP's te kijken die gelijkaardige correlaties vertoonden in beide datasets, identificeerden ze uiteindelijk 203 SNP's die relevant zijn voor de gezichtsstructuur. Daarvan werden 89 al eerder geïdentificeerd in andere studies waarbij ofwel dezelfde gegevens werden gebruikt ofwel met onafhankelijke data werd gewerkt. De onderzoekers identificeerden ook 61 SNP's die al toegeschreven waren aan gezichtsafwijkingen bij mensen of muizen. Ten slotte vonden ze ook 53 SNP's die volledig nieuw waren. "De aanvullende epigenetische analyses toonden aan dat de genetische regio's die we geïdentificeerd hebben, tot expressie worden gebracht in cellen die relevant zijn voor craniofaciale ontwikkeling", aldus Karlijne Indencleef, onderzoekster biomedische wetenschappen aan de KULeuven. "Het is een belangrijke eerste validering van de locaties die we hebben geïdentificeerd. Let wel: we hebben deze locaties in eerste instantie enkel gelabeld, zodat hun exacte functies gevalideerd en verder onderzocht kunnen worden." "Als je die vondst vergelijkt met eerdere studies, zie je dat onze genen overlappen met genen waarvan eerder al werd aangetoond dat ze een rol spelen bij andere zaken zoals de ontwikkeling van ledematen en orgaan- en skeletafwijkingen", legt Julie White van de Pennsylvania State University uit. "Er zijn dus gemeenschappelijke genetische elementen die zowel verband houden met het gezicht als met een ander deel van het lichaam." Sommige gezichtsmisvormingen houden verband met andere fysieke problemen. Het was dan ook geen verrassing dat er gemeenschappelijke genetische elementen zijn. Meer kennis over die gedeelde genen kan ons een beter inzicht geven in de pathogenese van gezichtsafwijkingen. Veel van de geïdentificeerde genen treden in werking in de vroege stadia van embryonale ontwikkeling. De onderzoekers proberen nu te achterhalen hoe die genen tot expressie worden gebracht bij volwassenen. Volgens het team is echter verder onderzoek nodig om deze verbanden te verifiëren. Naast kennis over de vorming van ons gezicht kan die informatie uiteindelijk leiden tot nieuwe inzichten in craniofaciale afwijkingen zoals een gespleten lip en gehemelte. Meer kennis over de genetische opbouw van ons gezicht kan ons ook helpen om de evolutie van het gezicht te begrijpen. Bovendien kan die informatie ooit nuttig zijn voor forensisch onderzoek, al staan we nog heel ver van DNA-gezichtsreconstructies en het gebruik daarvan als wettelijk bewijs. (referentie: Nature Genetics, 7 december 2020, doi: 10.1038/s41588-020-00741-7)