Individuele cellen

Completer beeld

Sequencing van individuele cellen is een techniek die de laatste vijf jaar groot is geworden. Maar het bestaat al veel langer. Veertien jaar geleden werd met deze techniek de complete DNA-volgorde van de mens in kaart gebracht. “Met dat project werden miljoenen cellen in de blender gestopt en dan bekijk je dus in feite alles door elkaar. Door de cellen eerst van elkaar los te weken en te sorteren, kunnen we kijken welke genen aan of uit staan in individuele cellen”, legt Van Oudenaarden uit.

Zijn onderzoeksgroep heeft belangrijke bijdragen geleverd aan het gevoeliger maken van de _sequencing_-techniek. Zo zijn er bijvoorbeeld trucjes ontwikkeld om te zorgen dat alle genen van een cel ongeveer even vaak gekopieerd worden. Bij het constant verdubbelen van DNA komen alleen de genen boven water die zich toevallig makkelijk kopiëren. Door de verdubbelingssnelheid omlaag te brengen, krijgen meer genen de kans zich te kopiëren en ontstaat er uiteindelijk een completer beeld van de genexpressie van een cel.

Inwoners van een tumor

Met deze techniek hebben Van Oudenaarden en zijn team cellen gevonden die nog nooit eerder gezien zijn, bijvoorbeeld in de darmen. “Sommige cellen in de darmen maken hormonen. Op die manier geven ze de hersenen signalen over bijvoorbeeld honger of misselijkheid. De darmen kunnen ongeveer twintig verschillende hormonen maken. Het oorspronkelijke idee was dat elke cel één hormoon maakt, maar dat blijkt niet te kloppen. De cellen die wij vonden, maken drie of vier hormonen tegelijk. Bovendien is dat niet willekeurig. Een darmcel wordt getypeerd door de combinatie van hormonen die hij maakt.”

Zulke bevindingen zijn niet alleen interessant, maar kennen ook mogelijke toepassingen. Bijvoorbeeld bij het beter begrijpen van ziektes of het verbeteren van behandelingen. Van Oudenaarden is zelf erg enthousiast over zijn onderzoek naar tumoren. “Tumoren vertonen veel variatie. Zelfs in één tumor is er verschil tussen individuele cellen. Met deze techniek kunnen we de individuele inwoners van een tumor in kaart brengen. Of de tumorcellen allemaal op elkaar lijken of dat er bijvoorbeeld drie hoofdgroepen van cellen zijn, is belangrijke informatie voor de bestrijding van de ziekte”, vertelt hij.

Krachten bundelen

Van Oudenaarden is van oorsprong natuurkundige en voelt zich ook heel erg zo. “Het is gek als mensen je dan ineens celbioloog noemen, maar wel leuk”. De verwarring heeft alles te maken met het veelzijdige werk dat Van Oudenaarden doet. “Ik ben iemand die heel graag nieuwe dingen leert, dus iedere vijf tot zeven jaar doe ik weer iets anders. Binnen het onderzoek dat ik nu doe, is veel kruisbestuiving met andere onderzoeksgroepen. Het is heel leuk om de krachten te bundelen en zo het beste onderzoek te kunnen doen.”

Dankzij het geld van de Spinozapremie kan Van Oudenaarden zijn onderzoek nog verder uitbreiden. “Ik begin nu langzaam over de mogelijkheden na te denken”, geeft hij aan. “Ik zou sequencing graag combineren met microscopie. Met sequencing kun je zesduizend genen tegelijk bekijken, maar ruimtelijke informatie en informatie over de geschiedenis van de cel ontbreekt. Waar zat een cel in het weefsel, hoe lang al en wat heeft hij daar gedaan? Een techniek die allebei kan, combineert het beste van twee werelden.”