Je leest:

Individuele cellen

Individuele cellen

Spinozapremie voor veelzijdig wetenschapper Alexander van Oudenaarden

Auteur: | 16 juni 2017

Biofysicus Alexander van Oudenaarden ontvangt een Spinozapremie van 2,5 miljoen euro voor zijn onderzoek naar individuele cellen. Volgens hem zijn in het lichaam geen twee cellen hetzelfde en kunnen we daar nog heel veel over leren.

Alexander van Oudenaarden (directeur van het Hubrecht Instituut van de KNAW en hoogleraar Quantitative Biology of Gene Regulation aan de Universiteit Utrecht) is compleet verrast als hij begin juni gebeld wordt door NWO. “Ze hadden een interessante timing”, lacht hij. “Ik was de dag daarvoor nog bij NWO geweest voor een adviesgesprek over een aankomende meeting. Ik moest mijn telefoonnummer doorgeven. De volgende avond werd ik gebeld. Ik ging er helemaal vanuit dat het om een update van de meeting ging, maar het ging dus over de Spinozapremie. Ik vind het fantastisch en ben erg trots. Blijkbaar vinden collega’s dat we ons onderzoek goed doen.”

Variatie tussen cellen

Dat onderzoek gaat over individuele cellen. Cellen zijn de bouwstenen van het lichaam. Een menselijk lichaam bevat ongeveer tien biljoen lichaamscellen. Die zijn allemaal ooit afkomstig van de ene cel waaruit we ontstaan zijn, maar er is een enorme variatie tussen cellen. En niet alleen tussen verschillende organen of weefsels, maar ook daarbinnen. Van Oudenaarden: “Ik kan het niet bewijzen, maar naar mijn mening zijn geen twee cellen in het lichaam hetzelfde. Met nieuwe methodes, die gevoelig genoeg zijn, kunnen we de variatie tussen individuele cellen nu onderzoeken.”

Alexander van oudenaarden 015
“Het is heel leuk om krachten te bundelen en zo het beste onderzoek te kunnen doen”, aldus Alexander van Oudenaarden, hoogleraar Quantitative Biology of Gene Regulation aan de Universiteit Utrecht.
bron: NWO, fotograaf: Ivar Pel

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.”

Epithelial cells
Deze endotheelcellen lijken sprekend op elkaar, maar brengen misschien wel heel verschillende genen tot expressie.

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.”

Dit artikel is een publicatie van NEMO Kennislink.
© NEMO Kennislink, sommige rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 16 juni 2017

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.