This article was written for the course Science Communication and Journalism 2024.

Het geheim achter de identieke tweeling

By Wouter ten Cate

Een mens kopiëren, dat klinkt misschien gek. Toch is het een bekend fenomeen waar wetenschappers al jaren tegenaan lopen: identieke tweelingen worden gewoon geboren. Maar hoe ontstaat de identieke tweeling nou eigenlijk?

Bij de geboorte van tweeling Jürgen en Martijn was iets bijzonders op te merken. Ze leken wel een kopie van elkaar. Achteraf bleek dit daadwerkelijk te kloppen. Ondanks dat ze sprekend op elkaar lijken, zijn het toch echt twee verschillende personen. Ze hebben tot aan hun universitaire bachelor een gelijkwaardig pad bewandeld wat betreft sport en studie. Maar tijdens hun master zijn ze toch een andere kant opgegaan. Jürgen richting de biomedische technologie en Martijn richting het onderwijs.

Met enige regelmaat ontstaan identieke tweelingen, beter bekend als eeneiige tweelingen. Denk bijvoorbeeld aan de bekende Nederlandse (ex-)profvoetballers, Jurriën en Quinten Timber of Frank en Ronald de Boer. Maar wist je dat zelfs Elvis Presley een eeneiige tweelingbroer had? Helaas is hij bij de geboorte al overleden. Ondanks dat eeneiige tweelingen dus af en toe voorkomen, weten wetenschappers niet hoe ze ontstaan. Het enige wat ze wel weten, is dat de bevruchte eicel zich splitst in twee onafhankelijke celklompjes. Deze twee cellen kunnen zich vervolgens gewoon ontwikkelen tot twee aparte baby’s. Maar de oorzaak van de splitsing, dat blijkt nog een raadsel.

Onderzoekers vinden het belangrijk om erachter te komen wat er gebeurt: tweelingzwangerschappen zijn namelijk minder veilig dan ‘gewone’ zwangerschappen. ‘’Het is bekend dat er een hogere kans op complicaties heerst bij tweelingzwangerschappen, maar bij eeneiige tweelingzwangerschappen is dit nog groter’’, zegt Erik Vrij van de Universiteit Maastricht.

Een zwangerschap die uit meer dan één baby bestaat, eist over het algemeen een hogere tol van de vrouw. Vrouwen ervaren vaak meer last van misselijkheid, braken of vermoeidheid. Daarnaast is er een verhoogde kans op bloedarmoede, hoge bloeddruk en bloedvergiftiging. Bij eeneiige tweelingen specifiek kunnen de aandoeningen ‘twin-to- twin’- transfusiesyndroom (TTS) en de ‘Tweeling anemie polycythemie sequentie’ (TAPS) voorkomen. In ernstige gevallen resulteren deze aandoeningen in het overlijden van een of beide embryo’s.

Nederlands onderzoek
Over het ontstaan van eeneiige tweelingen is nog veel onduidelijk. In 2021 zijn wetenschappers van onder andere de Vrije Universiteit Amsterdam een stapje dichterbij gekomen: eeneiige tweelingen ‘stralen’ een ander soort DNA-patroon uit. 

Het gaat om een specifiek stofje dat iedereen op zijn DNA heeft zitten. Maar wat blijkt, in eeneiige tweelingen komt dit op een andere manier tot uiting. Kort gezegd, op ons DNA zitten zogeheten methylgroepen. Deze methylgroepen verpakken ons DNA op een bepaalde manier. Hoe het DNA verpakt zit, heeft invloed op hoe ons DNA tot uiting komt in onze cellen. De onderzoekers hebben aangetoond dat eeneiige tweelingen een afwijkend beeld vertonen van methylgroepen op het DNA. Dit resultaat zegt in principe nog niks over hoe eeneiige tweelingen precies ontstaan, maar het functioneert wel als een herkenningspatroon van eeneiige tweelingen. Op deze manier kan worden ontdekt of sommige mensen misschien onderdeel waren van een eeneiige tweeling waarvan het ene embryo niet is doorontwikkeld en het andere embryo wel.

Om er achter te komen wat de echte oorzaak van de splitsende eicel is, zou je eigenlijk onderzoek moeten doen op menselijke embryo’s. Nu is onderzoek met embryo’s in Nederland moeilijk uitvoerbaar. De Nederlandse wet verbiedt onderzoekers menselijke embryo’s speciaal voor wetenschappelijke doeleinden te kweken. Daar hebben wetenschappers uit Maastricht een alternatief voor ontworpen.

Afgelopen april heeft een groep Maastrichtse wetenschappers hun idee wereldkundig gemaakt. Erik Vrij, een van de onderzoekers, vertelt dat ze een alternatieve methode hebben gevonden om menselijke embryo’s te imiteren, ook wel een model genoemd. ‘’Er is zo weinig bekend over eeneiige tweelingen, dus we hopen dat met dit model te kunnen onderzoeken.’’ Het model geeft het beginstadium van embryonale ontwikkeling weer. Dit stadium wordt ook wel een blastocyst genoemd. Het model dat wordt gebruikt heeft vergelijkbare capaciteiten als een blastocyst. De blastoïde, zoals dit model wordt genoemd, doet iets geks tijdens het begin van de embryonale ontwikkeling. Het splitst zich op. De oorzaak van deze splitsing hebben ze ook nog vast weten te stellen.

‘’Ik wil niet zeggen dat dit de enige manier is waarop eeneiige tweelingen kunnen ontstaan, dat moeten we goed beseffen’’, geeft Vrij aan. ‘’Een embryo kan zich in verschillende stadia namelijk splitsen’’. Maar, zo wil Vrij maar zeggen: dit is een mogelijkheid. Het moment dat het embryo zich splitst heeft weer invloed op de omstandigheden waarin het zich ontwikkelt. Bij een vroege splitsing ontwikkelen de embryo’s in aparte vruchtzakken, maar bij een iets latere splitsing kan dit ook één vruchtzak zijn. In het geval van een zeer late splitsing, kan het zelfs leiden tot de ontwikkeling van een siamese tweeling.

Als de gevolgen zo gigantisch kunnen zijn, is het volgens wetenschappers als Vrij misschien denkbaar dat artsen een dergelijke eicel splitsing willen voorkomen. Bijvoorbeeld, meer gericht onderzoek uitvoeren naar de verschillende stadia waar de eicel zich kan splitsen. Een mogelijke overeenkomst tussen de verschillende stadia als oorzaak van de splitsing kan hierdoor worden uitgesloten of juist worden bevestigd. Aan de andere kant brengt onderzoek op deze schaal veel ethische kwesties met zich mee, dus de vraag is of dit wenselijk is. Het feit blijft dat Jürgen en Martijn het resultaat zijn van een zeldzaam fenomeen. Wie weet komen we nog te weten wat er achter dit geheim schuilt.