13 november 2019

De (kunstmatige) cel onder de loep

Als experimentele wetenschapper doe ik onderzoek naar processen in een cel. Maar wat betekent dat eigenlijk in de praktijk? Je verwacht misschien dat ik experimenten met cellen doe, maar dat klopt niet!

Het principe van een experiment is altijd hetzelfde: Als je een experiment doet, stel je een vraag. In mijn geval is die vraag bijvoorbeeld: Hoe binden cellen hun skelet aan hun celmembraan, dus aan hun huid?

Computermodel van een celmembraan

Op basis van die vraag bedenk je dan een hypothese, dus een mogelijk antwoord op je vraag. Bijvoorbeeld: cellen hebben specifieke eiwitten nodig om hun skelet aan hun membraan te binden. En vervolgens ontwikkel je een proefopzet waarin je test of je hypothese klopt. Als je experimenten uitvoert in levende cellen is dat vaak moeilijk om te doen en nog lastiger om te begrijpen. Een cel bestaat namelijk uit ontzettend veel onderdelen en er gebeurt altijd veel tegelijk. Je kijkt dan wel naar ‘the real thing’, maar enkele processen uit elkaar te pluizen is vaak behoorlijk ingewikkeld.

Een kunstmatig celletje gemaakt in mijn lab. Het heeft wel een huid en een skelet, maar verder zit er niets in.
Lucia Baldauf voor NEMO Kennislink

Bouwstenen

Daarom gebruik ik zelf een ander soort proefopzet: ik doe ‘in vitro’ experimenten. Dat betekent letterlijk ‘in glas’. Mijn experimenten vinden dus in een kunstmatige omgeving plaats, buiten een levend organisme. Op die manier bepaal ik zelf welke bouwstenen in het systeem zitten, waardoor ik het systeem beter kan controleren. Als ik iets zie – bijvoorbeeld dat de skelet-eiwitten aan de membraan binden – dan weet ik misschien niet precies hoe dat werkt, maar ik weet zeker wat voor bouwstenen hiervoor minimaal nodig zijn. Ik heb die bouwstenen immers zelf toegevoegd!

Maar dit is niet de enige manier om je hypothese te testen: collega’s van mij doen hun experimenten ‘in silico’, dus als simulatie op een computerchip. Zij kiezen ook zelf de bouwstenen in hun simulatie. Sterker nog: ze bepalen ook zelf hoe deze bouwstenen met elkaar samenwerken. Daardoor kunnen ze die processen die ze zien nog beter uit elkaar pluizen. Tegelijkertijd moeten ze natuurlijk wel testen of hun model ook echt een goede weergave van de realiteit is.

Teamplayer

Wat ik bijzonder leuk vind, is om die aanpakken te combineren. Daarom werk ik samen met mijn Groningse ‘in silico’-collega’s: samen kunnen we niet alleen zien wat er gebeurt, maar ook waarom dat zo is.

Dus als je je afvroeg of het mogelijk was om cellen uit te pluizen zonder echte cellen te gebruiken: ja, het kan! Je kunt daadwerkelijk cellen bestuderen zonder echte cellen te gebruiken. En nog belangrijker: als je hiervoor verschillende aanpakken combineert, leer je meer en voel je je een echte teamplayer.

Wil je meer weten over ‘in vitro’ experimenten, en hoe die aan onze kennis over cellen bijdragen? Mijn PhD begeleider Gijsje heeft hierover een TEDx talk gegeven, die kun je hier zien:

Als je benieuwd bent hoe computersimulaties van een cel eruit kunnen zien, kijk dan bijvoorbeeld naar de website van mijn Groningse collega’s

Discussieer mee

0

Vragen, opmerkingen of bijdragen over dit artikel of het onderwerp? Neem deel aan de discussie.

NEMO Kennislink nieuwsbrief
Ontvang elke week onze nieuwsbrief met het laatste nieuws uit de wetenschap.