Je leest:

‘We proberen cellen voor de gek te houden’

‘We proberen cellen voor de gek te houden’

Auteur: | 8 oktober 2018

Met een combinatie van chemie, biologie en nanotechnologie probeert hoogleraar organische chemie Pascal Jonkheijm slimme oplossingen te vinden voor biomedische vragen. En met zijn mix van fundamenteel en toegepast onderzoek weet hij inmiddels al een hoop vragen te beantwoorden.

Pascal jonkheijm
“Als ik uiteindelijk in mijn loopbaan een aantal chemici heb geïnspireerd en goed heb opgeleid, ben ik tevreden”, zegt Pascal Jonkheijm.

Als je een nieuwe hartklep krijgt, wil je natuurlijk het liefst dat deze zo lang mogelijk goed blijft en dat je niet na een paar jaar weer onder het mes moet. Maar je lichaam vindt zo’n klep soms maar een raar object en probeert het te verstoten, met alle gevolgen van dien. Pascal Jonkheijm, hoogleraar organische chemie aan de Universiteit Twente, probeert dit soort complicaties te voorkomen. “We willen het oppervlak van de implantaten zo aanpassen dat het op ons lichaam lijkt.” Zijn veelzijdige onderzoek levert hem dit jaar de KNCV Gouden Medaille op, een van de belangrijkste Nederlandse chemieprijzen voor onderzoekers onder de veertig jaar.

Jonkheijm begon zijn carrière als promovendus in de groep van Bert Meijer aan de TU Eindhoven. Daar richtte hij zich op supramoleculaire chemie, hij probeerde kleine moleculen te maken die uit zichzelf grotere constructies vormen, zoals een helix of een cel. Maar dit riep uiteindelijk veel vragen op. “Wij deden ons best om die moleculen goed te ontwerpen, maar ik besefte dat de natuur dit allang voor elkaar heeft gekregen. Maar hoe, dat weten we niet precies.”

Daarom bracht Jonkheijm een paar jaar in het Max Planck Instituut bij Herbert Waldmann door en dompelde zich onder in de chemische biologie tot hij in 2008 een positie kreeg aan de Universiteit Twente. Daar richt hij zich op bio-nanotechnologie. “Ik wil mijn achtergronden in de supramoleculaire chemie en biologie combineren, en ook nog iets nieuws proberen te doen”, zegt Jonkheijm. “Uiteindelijk kan ik het bundelen in de bio-nanotechnologie, en dan voornamelijk gericht op biomedische toepassingen.”

Je werkt veel aan implantaten, hoe probeer je die te verbeteren?

“Eigenlijk proberen we cellen voor de gek te houden. Je moet de stamcellen in de buurt van het implantaat laten denken dat ze omringd zijn door soortgenoten, waardoor ze zich gewoon gedragen zoals ze altijd doen en het implantaat niet afstoten. Dit doen we door bijvoorbeeld een coating met levende cellen aan te brengen op het oppervlak van het implantaat.”

Supramolecular bacteria on cb8 surface
Een voorbeeld van de Jonkheijms levende coatings: een E. Coli-bacterie is via eiwitten in haar celwand gebonden aan een vast oppervlak.

“Vroeger dachten we dat we de reacties van de cellen in de omgeving van het implantaat prima konden voorspellen als we precies wisten hoe het oppervlak eruitzag, maar dat blijkt toch ingewikkelder. Elke cel reageert weer anders, dus je moet voor elk type implantaat apart optimaliseren. Je hebt ook allerlei soorten implantaten met allemaal verschillende mechanische eigenschappen. Een hartklep moet duurzaam zijn en lang meegaan, een stuk kraakbeen moet juist flexibel bewegen.”

Hoe ver zijn jullie met deze ontwikkelingen?

“We weten inmiddels een boel over hoe het menselijk lichaam op onze aanpassingen reageert. Een aantal van onze implantaten hebben we zelfs al in dieren getest, en daar hebben we gezien dat onze chemie echt wel een verschil kan maken. Deze implantaten liggen nog lang niet in de kliniek, maar we komen wel steeds dichterbij.”

“Tot het eind van 2018 loopt nog een ERC Proof of Concept-subsidie die ik heb gekregen voor het onderzoek naar levende coatings op implantaten. We willen nu kijken of we die bacteriën zo kunnen aanpassen dat ze op een bepaalde tijd groeifactoren afgeven. Deze groeifactoren onderdrukken de immuunrespons van het lichaam en bevorderen lokaal de herstelfunctie van het beschadigde weefsel. We onderzoeken nog of het technisch haalbaar is, maar we kijken nu met verschillende partijen waar we deze techniek nuttig zou zijn.”

Je hebt inmiddels al drie van deze ERC Proof of Concept subsidies ontvangen en bent ook betrokken bij de start-up Lipocoat. Het klinkt alsof je vooral bezig bent met toegepast onderzoek.

“Dat hoort wel een beetje bij een technische universiteit vind ik. Maar ik richt me niet alleen maar op toepassingen hoor, die Proof of Concept-subsidies kwamen bijvoorbeeld gewoon voort uit fundamenteel onderzoek. Voor we die coating van levende cellen gebruiken moeten we bovendien nog uitzoeken hoeveel bacteriën je nodig hebt om de juiste hoeveelheden groeifactoren aan te maken en hoe je deze afgifte controleert. Voor het echt op de markt komt moeten we dus nog wel wat fundamentele vragen beantwoorden.”

Contactlens   flickrcc   nikozz
Met een nieuwe coating moeten minder mensen last krijgen van hun contactlenzen.

“Wel kijk ik altijd of de kennis die we bruikbaar is voor een toepassing. Dat geeft een toegevoegde waarde aan je onderzoek, en het kan je ook echt verrassen. We hebben een paar jaar geleden bijvoorbeeld een coating ontwikkelt die voorkomt dat plak ontstaat. Het leek ons erg nuttig voor implantaten in je mond, maar na het marktonderzoek kwamen we op ooglenzen uit. Die zitten bij de helft van de mensen namelijk niet lekker, ze krijgen er droge of geïrriteerde ogen van. Inmiddels hebben we met onze start-up Lipocoat en een lenzenbedrijf lenzen ontwikkeld met onze coating erop, en uit de eerste draagstudies blijkt dat mensen significant veel minder problemen krijgen.”

Je hebt in ieder geval wel veel variatie in je werkzaamheden.

“Ik vind het leuk om te varieren in de dingen die ik doe, dat maakt het interessant. In de wetenschap ben je vaak bezig met lange termijn problemen, en ben je dagelijks bezig met kleine puzzelstukjes die bijdragen aan het oplossen van het grote probleem. Als ik werk aan zo’n toepassing kom je vaak problemen tegen die de klanten morgen opgelost willen zien. Dat vergt een hele andere manier van denken, maar het dwingt je ook wel creatief te zijn.”

Wat hoop je uiteindelijk te bereiken met je onderzoek?

“Dat vind ik een moeilijke vraag. Uiteindelijk werken we allemaal naar meer kennis en betere producten. Het is in ieder geval fijn dat vakgenoten mijn werk waarderen en ik vind het een hele eer om de KNCV Gouden Medaille te mogen ontvangen. Maar daarnaast vind ik het ook heel belangrijk om mensen op te leiden. Dat vergeet je wel eens als hoogleraar, maar het is je taak om de mensen die bij je in de groep komen zo goed mogelijk de laatste stand van zaken in je vakgebied bij te brengen. Ik probeer de projecten altijd goed aan te laten sluiten op wat de student wil, zodat diegene gemotiveerd aan het werk gaan en ook echt zien dat ze toegevoegde waarde hebben. En daar haal ik ook weer energie uit. Dus als ik uiteindelijk in mijn loopbaan een aantal chemici heb geïnspireerd en goed heb opgeleid, ben ik tevreden.”

Dit artikel is een publicatie van NEMO Kennislink, en hoort bij de thema's Ziekten genezen en Ziekten voorkomen op Biotechnologie.nl.
© NEMO Kennislink, sommige rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 08 oktober 2018

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.