Cool onderzoek met zachte, driedimensionale modellen

, door Theone Joostensz
foto: Henk Veenstra

De Australische Janette Burgess, hoogleraar pathologie en medische biologie bij het UMCG, onderzoekt het mechanisme achter chronische longziekten. “Mijn droom is om deze vreselijke ziekten, waar we nu eigenlijk geen goede remedie voor hebben, in de toekomst te kunnen voorkomen.” Dinsdag 18 juni houdt Burgess haar oratie.

Het menselijk lichaam is opgebouwd uit miljarden en miljarden cellen. Die cellen zwerven niet zomaar een beetje rond, maar vormen vaste structuren, ofwel weefsels. Zoals botweefsel, spierweefsel of orgaanweefsel. Cellen die samen een structuur vormen, worden bij elkaar gehouden en ondersteund door de extracellulaire matrix (ECM).

“Vergelijk het maar met een steiger rondom een gebouw”, zegt Burgess. “De ECM bestaat uit een aantal verschillende eiwitten, zoals collageen. Je weet wel, wat plastisch chirurgen gebruiken om lippen mee op te vullen. Vroeger dachten we dat de ECM slechts een bindmiddel was tussen cellen. Nu weten we dat het een gecompliceerde, driedimensionale constructie is die de cellen ondersteunt en met ze communiceert.

“Cellen hebben namelijk zintuigen waarmee ze signalen uit de ECM opvangen. Die signalen beïnvloeden hun gedrag. Al naar gelang de informatie die ze krijgen, gaan cellen zich vermenigvuldigen, zich naar een bepaalde plek bewegen of bepaalde eiwitten uitscheiden.”

Verkeerde signalen

Als de ECM echter verkeerde signalen uitzendt, dan gaan de cellen zich ziekelijk gedragen. Ze delen bijvoorbeeld veel te vaak of scheiden stoffen uit die immuuncellen aantrekken die hen vervolgens vernietigen. Wat maakt nou dat de ECM foute signalen uitzendt? Hoe nemen de cellen die signalen precies waar? En hoe kunnen we voorkómen dat ze zich afwijkend gaan gedragen?

“We doen iets cools: we maken modellen die zacht en driedimensionaal zijn.”

Burgess onderzoekt dit. Ze kijkt naar de rol van de extracellulaire matrix bij de chronische longziekten astma, COPD en IPF; een levensbedreigende aandoening waarbij verdikking, verstijving en verlittekening van het longweefsel optreedt.

“Mijn research laat zien dat de ECM een heel dominante rol speelt in het ziekteproces. Het verandert en beïnvloedt de cellen, wat ertoe leidt dat de patiënt steeds zieker wordt. Ik wil begrijpen hoe de cellen de ECM waarnemen. Welke signalen krijgen ze, hoe veranderen die signalen onder invloed van ziekte, en hoe kunnen we hier gerichte behandelingen voor ontwikkelen?”

Gelei

In het laboratorium proberen onderzoekers het ziekteproces te ontrafelen. Uit gezond menselijk longweefsel halen ze cellen die ze in een ongezonde matrix stoppen. Vervolgens observeren ze het gedrag van de cellen.

“De traditionele manier is om cellen in een tweedimensionaal, hard plastic schaaltje te laten groeien”, vertelt Burgess. “Maar een lichaam is niet hard en niet tweedimensionaal. Daarom doen wij iets heel cools: we maken modellen die zacht en driedimensionaal zijn. We halen de eiwitten uit de matrix en maken daar een soort gelei van voor de cellen om in te leven.”

Op deze manier proberen de onderzoekers erachter te komen welke eiwitten in de matrix belangrijk zijn voor het afgeven van ziekmakende signalen. Burgess: “Als we dat weten, dan kunnen we bedenken hoe we moeten ingrijpen om die verkeerde boodschappen te stoppen. Kunnen we antistoffen geven? Een medicijn waardoor de cellen deze slechte signalen niet meer ontvangen en leren om weer gezonde cellen te zijn? Dat is het uiteindelijke doel.”

Droom

Burgess: “Mijn droom is om het verschil te kunnen maken voor patiënten. Om deze vreselijke ziekten, waar we nu eigenlijk geen goede remedie voor hebben, te voorkomen.” Ze is ervan overtuigd dat ze dat nog gaat beleven: “We maken enorme sprongen voorwaarts, de technologische ontwikkelingen gaan zo hard. De multidisciplinaire samenwerking hier maakt ook dat dingen veel sneller gaan. Kennisuitwisseling, discussies met mensen van andere disciplines, dat verruimt je blik. Iedereen wordt daar beter van.”

Die open, multidisciplinaire samenwerking binnen het UMCG was voor Burgess reden om Syndey te verruilen voor Groningen. “Ik heb lang gezocht naar zo’n werkomgeving, en het UMCG is echt een match. Dankzij een Rosalind Franklin Fellowship kon ik hier naartoe.”

Ze woont hier inmiddels vier jaar met haar man en hun twee tieners, en heeft geen seconde spijt van haar emigratie. “Ik ontplooi zoveel meer activiteiten, zoals lezingen geven in Europa en de Verenigde Staten, simpelweg omdat ik in Nederland ben. Australië is een fantastische plek om op te groeien, maar zo ver weg van alles. Ik kan nu in een dag heen en weer naar Duitsland, fantastisch!”

Janette Burgess groeide op in een wetenschappelijke omgeving. Haar moeder is plantenbioloog, haar vader ingenieur onderwaterakoestiek. “Ik ben altijd gefascineerd geweest door de wetenschap”, vertelt ze. “Vragen stellen, niks zomaar aannemen; dat zit in mijn natuur. Even dacht ik dat ik plantenbioloog wilde worden, net als mijn moeder. Maar na een kijkje in het laboratorium waar ze werkte, wist ik dat het absoluut niks voor mij was. Ik vond het zo ontzettend saai!”

Haar oratie 18 juni gaat een halve familiereünie worden: haar ouders uit Australië zijn erbij, evenals haar broer en zus met hun families. “Ze komen allemaal luisteren naar wat ik doe. Dat zal wel weer tot veel vragen leiden”, lacht Burgess.

Mechanismes van ziektes
Het uitgangspunt van het wetenschappelijk onderzoek in het UMCG is om meer gezonde jaren toe te voegen aan het leven. Daarom verrichten we onderzoek naar de mechanismes van ziektes, dus naar de vraag: wat ligt ten grondslag aan een ziekte? Ook zoeken we naar manieren om ziektes te voorkomen, en, als er toch ziektes ontstaan, naar nieuwe manieren om die vast te stellen en te behandelen.

Pagina delen Sluiten
 (optioneel)
Wat betekent dit?

Dit is een controle om vast te stellen dat u een menselijke bezoeker van deze pagina bent en geen zoekrobot.