Nano tussen de bierbekers

nanopodium.nl, september 2010

Op de achtergrond dreunt muziek van ‘the opposites’ en het zonnetje schijnt fel: er hangt meteen op vrijdag al een lekker festivalsfeertje op lowlands 2010. Maar naast alle bandjes, theatervoorstellingen, stunts en biertenten verschool zich ook een kleine oase aan kennis. Tegenover het grootste podium werd in het Llowlab de hele dag nagedacht over duurzaamheid, energiezuinigheid en de toekomst van onze consumptiemaatschappij. Inspirerende sprekers, demonstraties van gloednieuwe milieuvriendelijk technologieën en koekjes van insecten moesten de lowlands bezoeker verleiden tot duurzame gedachten. Hoe willen we dat onze samenleving er over 50 jaar uitziet? Ook nanotechnologie speelde een klein rolletje in de lowlab- opzet. Er wordt een lab-on-a-chip gedemonstreerd waarmee je losse menselijke cellen kunt bestuderen. Student natuurkunde aan de technische universiteit Twente Bart Geerdink doet voor hoe je net nanotechnologie je eigen water kunt zuiveren in de bush bush. “Kijk, in deze injectiespuit zit heel vies water, nietwaar?” Hij geeft het apparaat aan toeschouwster Simone. Aan het uiteinde van de spuit hangt een soort witte spagettisliert: het nanomateriaal waar dit experiment om draait. “Nu héél hard duwen... Zo ja! Je hebt je eigen water gezuiverd.” Een brandschoon drupje water parelt uit de witte streng. “Alle bacteriën en al het vuil is in het poreuze nanomateriaal achtergfebleven, dit water kun je nu gewoon drinken,”vertelt Bart. Daar surft Simone toch niet aan te beginnen. Eerst maar even naar het nanodebat kijken dat even even later op de Greenstage begint. Het podium trilt van de beats uit de alfatent aan de overkant. Een handjevol toeschouwers heeft zich al op de biologisch afbreekbare kartonnen krukjes bij de Greenstage verzameld. Presentator Jan Douwe Kroeske laat het publiek weten dat we het komende uur gaan nadenken over nanotechnologie onder leiding van Dave Blank en de cabaratiers van theaterdebat Nano = Groot. Die laatsten willen eerst even van het publiek weten waar zij aan denken bij de term ‘nanotechnologie’. “Heel erg klein!” Wordt er geroepen, maar ook “dat is toch toekomst” en “dat zou Dave Blank hier toch komen uitleggen?” “Inderdaad!” reageert Blank meteen. “Nanotechnologie zit nu al in heel veel dingen verwerkt, bijvoorbeeld je mobiele telefoon en tennisrackets. Het is dus zeker niet iets dat we pas in de toekomst gaag merken, maar waar wel veel meer uit zal komen de komende jaren...” Na een stukje uitleg over schaal, de geschiedenis van de nanotechnologie en wat er nu al zo’n beetje kan in de laboratoria, schakelt Blank over naar de geneeskundige aspecten. Want door de lab-on-a-chip technologie, komen medische thuistesten wellicht binnen het bereik van iedere consument. Hier springen de cabaratiers op in. Eerst vragen ze wat input van het publiek over de aard van de ziekte die ze gaan naspelen en de beroepen van de gespeelde figuren. Vervolgens beelden zij de situatie van een diabetespatiente nu, en die van over 30 jaar uit. De toekomstige patient heeft een chip in haar arm die precies al haar suikerwaarden en insulinegehalten bijhoudt, de patient van nu moet het met een handmeter en de raadgevingen van haar dokter doen. Interactie Het leuke aan deze opzet bleek dat het publiek erg betrokken werd bij het dilemma dat de spelers neerzetten. Iedereen kreeg wel een keer de microfoon onder zijn of haar roodverbrande neus geduwd: “Wat vind jij dan? Hoe lossen we dit op?” waarna het spel werd aangepast op basis van het antwoord. “Volgensmij is de heden-dame gewoon een minder optimistisch persoon dan de toekomstdame,” vindt één toeschouwer met twee imposante glazen bier in de hand. Het is snel te checken of dat de reden is dat de huidige patient zich minder prettig voelt onder haar ziekte dan de toekomstige. De dames wisselen van tijd, maar behouden hun karakter. Weer blijkt de toekomstpatient beter af te zijn. “Maar heb je dan niet ook heel veel aan de raadgevingen van een echt mens, die je hand vasthoudt en je troost als dat nodig is?” roept een sceptische bezoeker nog. Maar het is tijd voor het volgende onderdeel van het debat. Weer een stukje college van Dave Blank en een nieuwe sketch: dit maal over privacy. “Het zou wel handig zijn voor werknemers om bijvoorbeeld de stresslevels van hun werknemers in de gaten te kunnen houden,” vindt één bezoeker. Direct krijgt hij de meningen van de rest van het publiek over zich heen. “Je kunt toch zélf wel aan je baas doorgeven of je werk je teveel wordt! Misschien werkt zij wel beter met wat meer stress! Dat gaat die werkgever helemaal geen donder aan!” De theaterdebatleider rent heen en weer met zijn microfoon, zodat de inmiddels ruim vijftig aangewaaide bezoekers niets van de discussie hoeven missen. Na de sketches neemt Blank weer het woord. “Om jullie de bewijzen dat er wel degelijk al nanoproducten op de markt zijn, wil ik graag twee vrijwilligers voor een experiment. Ik heb hier namelijk twee speciale sokken. Gewoon bij de HEMA gekocht. Ze zijn geïmpregneerd met zilvernanodeeltjes die zweetlucht tegen moeten gaan.” Twee jongens worden als proefkonijn naar voren gehaald. “Ik wil dat jullie nu allebei één nanosok aantrekken en aan je andere voet een gewone sok houden. Dat zie ik jullie morgen weer om vier uur hier, dan zullen we eens even zien wat de kracht van nanotechnologie is!” Na het debat wordt er hier en daar nog in groepjes nagepraat over wat de bezoekers gezien hebben. Loes Marquenie, toeschouwer: “Die nanosokken lijken met niet zo spannend. Hoewel, misschien is het wel wat om in te sporten, dan is iets meer betalen ook niet zo erg. Ik zie veel meer in medische toepassing van nanotechnologie. Hoewel je erg voorzichtig moet blijven in het kader van privacy, met het daadwerkelijk inbrengen van chips. Toch denk ik wel dat het een nuttig hulpmiddel kan zijn.” De vrijwilligers van de sokken hebben ook een nano-overlevingskit gekregen om hun eigen water te zuiveren, net als in de demonstratie. Die wordt nu nieuwsgierig uitgepakt en bekeken, want gratis schoon water is niet iets om luchtig over te doen op een bloedheet festival waar een beker water 2 euro 50 kost.

Terug

Kurkdroog DNA

C2W Life Sciences, september 2010

DNA en RNA bewaard met ‘GenTegra’ blijft op kamertemperatuur ruim 16 jaar intact. Betekent dit het einde van de energieslurpende -80 vriezers bij biobanken en onderzoeksinstituten? “Het wordt tijd voor een nieuwe manier van monsteropslag,” besloot Michael Hogan, co-oprichter van het Californische bedrijf GenVault Hij stond toen in de overstroomde kelder in Amerikaanse Baylor College. Alle duizenden DNA monsters van zijn groep bevonden zich in de vriezers die al ruim een week geen stroom meer kregen. Hij baseerde zijn nieuwe opslagmethode op de eeuwenlange preservatie van DNA in archeologische monsters, die bij hogere temperaturen relatief intact blijven. “Nucleotideafbraak kan 3 oorzaken hebben: hydrolyse door water, oxidatie door zuurstof of afbraak door enzymen,” legt technisch onderzoeker Heather Martinez van GenVault uit. “Onze GenTegra matrix beschermt het monster tegen alledrie. Je pippeteert je DNA of RNA in het buisje waar de wateroplosbare matrix al kant en klaar inzit. Even mengen en dan indampen met een SpeedVac of onze eigen sneldroger en het monster is klaar.” Al het water is eruit, dus hydrolyse is geen probleem meer, net als in de archeologische monsters. De cellulosematrix vormt een beschermend laagje over de dubbelstrengs nucleotiden, zodat er geen zuurstof van buitenaf bij kan komen. De aanwezige zuurstof wordt door anti-oxdanten geneutraliseerd. Tot slot bevat de RNA-variant ook nog chemische RNAse remmers. “We hebben zelfs geprobeerd om RNAse toe te voegen aan een RNA monster dat met onze matrix was bewerkt,” vertelt Martinez. “Gewoon om te kijken of het ons lukte de nucleotiden alsnog stuk te krijgen. Maar er was niets met het RNA aan de hand. Je kunt deze samples dus gerust aan een eerstejaars student geven: ook die krijgt het niet kapot. En zodra je het weer wilt gebruiken is simpelweg oplossen in water voldoende. Het restant weer opdrogen kan ook, zo’n 3 á 4 keer.” Ongeloof en vriezers Ook zouden de monsters temperaturen tussen de -20° en de 75° graden aankunnen, zonder kwaliteit in te leveren. En dat 16 jaar lang. Daarnaast claimt GenVault ook dat het middel veel geld en energie bespaard. “Alleen al de stroom die -80 vriezers dagelijks nodig hebben om hun inhoud goed te houden is immens,” rekent Renee Nunez, directeur marketing voor. “Dat opgeteld bij de aanschaf en onderhoudskosten bespaart ons product per 12.000 monsters (10 vriezers) bijna een ton per jaar. En dan heb ik het nog niet eens over de kosten die je kunt besparen op het verschepen van monsters. Vooral jullie Europeanen zijn erg pietluttig over je verpakkingen: liters droogijs en kubike meters piepschuim voor één enkel epje. Onze gedroogde monsters kunnen gewoon in een envelop.” Toch zijn we allesbehalve massaal overgestapt. “Het blijkt niet gemakkelijk om klanten te overtuigen. Ongeloof en investeringen in vriezers die nog terugverdiend moeten worden zijn op het moment onze grootste horden, ” verteld Nunez. Ongeloof bij de klanten tracht het bedrijf te ontkrachten met spijkerharde studieresultaten. Hier en daar experimenteren grote afnemers als Dow Agrosciences en Life Technologies (een samenwerking van Applied Biosciences en Invitrogen) met het product, de reacties zijn voorzichtig positief. Heeft het dan helemaal geen nadelen? “Helaas is GenTegra niet geschikt voor directe PCR-producten. Er wordt vaak naar gevraagd door klanten, maar de resten eiwit in die mixen verstoren onze beschermende matrix. Die werkt alleen optimaal voor puur DNA of RNA.”

Terug

Muismodellen 2.0

C2W Medicines, juli 2010

Ruim 95 procent van de kankermedicijnen faalt in de klinische trials. De traditionele muismodellen blijken weinig indicatie te geven over de effectiviteit van een medicijn, en dat kost de sector miljarden. Is er zicht op betere muismodellen? ‘Alleen testen in mensen heeft echt nut.’ “In de industrie hebben ze er een grapje over: een post-doc die géén verkleining van de tumor vindt in xenograft-muismodellen, die moet je ontslaan”, vertelt Jos Jonkers van het Nederlands Kanker Instituut – Antoni van Leeuwenhoek ziekenhuis (NKI-AVL). “Deze muismodellen staan erg ver van de patiënt af, omdat tumoren in deze dieren op een onnatuurlijke manier ‘ontstaan’.” De basis van de muizentumor in xenograft-modellen zijn cellen uit een patiënt die in kweek zijn gebracht. Probleem is, volgens Jonkers, dat je daarbij voortdurend selecteert voor de meest snelgroeiende cellen, waardoor je tumor niet echt representatief is voor een humane tumor. “De concentraties groeifactoren zijn in kweek bovendien veel hoger dan in een mens. Die cellen breng je vervolgens onder de huid van een immuundeficiënte muis, waar de concertraties groeifactoren veel lager zijn en de cellen het dus sowieso zwaar krijgen. En dan ga je óók nog een gifstofje toedienen. Geen wonder dat je dan tumorkrimp vindt.” De xenograft-modellen waren de laatste 30 jaar immens populair bij farmaceutische bedrijven. Alle oncologische medicijnen die nu in de pijplijn zitten, werden op xenomuizen getest. Ze zijn immers goedkoop, cellijnen zijn beschikbaar en men test in de muizen op weefsel dat bestaat uit menselijke cellen. “Toch zegt het over de effectiviteit van een middel weinig tot niks”, stelt Edwin Klumper, CSO van het in fase I klinische trials gespecialiseerd bedrijf SMS oncology. “Als wij advies geven over een nieuw compound, komen wetenschappers altijd met prachtige data uit hun muismodellen. Wij schakelen alle wishful thinking uit en kijken puur naar de feiten. Je kunt veel uit muismodellen opmaken, het mechanisme van je middel, een startpunt voor de dosering, farmacokinetiek en aanwijzingen over de toxicologie. Dat test je namelijk op gezond muisweefsel, wat vergelijkbaar is met gezond humaan weefsel. Maar het effect op de tumor? Dat kun je alleen in mensen testen. Ik zeg dus: zo snel mogelijk de kliniek in!” Oude tumoren Daar is Wytske van Weerden, onderzoeker gespecialiseerd in xenograft-muismodellen bij de afdeling Urologie aan het Erasmus Medisch Centrum, het niet mee eens. “In theorie wenselijk, maar ethisch gezien natuurlijk niet haalbaar als je geen wanhopige patiënten als proefkonijn wilt gebruiken. Bovendien moet je oppassen op welke patiëntenpopulatie je test. Klinische studies worden vaak in late behandelstadia uitgevoerd. Je hebt dan altijd te maken met oude tumoren, die allerlei (DNA-) schades en resistenties hebben opgebouwd door eerdere behandelingen. Terwijl een middel wellicht veel meer effect heeft in vroegere stadia. Om dat van de medisch ethische toetsingscommissie (METC) te mogen testen, moet je met zorgvuldige preklinische data komen.” “Farmaceutische bedrijven gaan juist veel te snel naar de kliniek”, vindt Jonkers. “Klinische trials kosten honderden miljoenen, dan kun je beter wat meer tijd besteden aan een goed muismodel. Pas als je een middel hebt gevonden waarvan je het mechanisme helemaal begrijpt en je dus vrij zeker kunt zeggen dat het werkt, moet je naar de trials gaan.” Imiteren Het ideale muismodel bootst de interacties tussen tumor en het immuunsysteem na en is zo menselijk mogelijk. Daarnaast speelt heterogeniteit een grote rol. In een tumor komen verschillende celllen en defecten voor. Bovendien is er ook tussen patiënten veel variatie. Jonkers gelooft in het GEM-model voor medicijnscreening: de genetically engineered mice. Door genetische aanpassingen te maken, creert hij een muis die op een natuurlijke manier een tumor vormt. Zijn borstkankermuizen hebben tot wel drie recessieve gendefecten die je ook in menselijk tumorweefsel aantreft. “We proberen de situatie in humaan tumorweefsel zo goed mogelijk na te bootsen”, vertelt Jonkers. “In xenograft-muizen lijkt het DNA van het tumorweefsel helemaal niet meer op het oorspronkelijke genprofiel. Wij hebben dat in de GEM-modellen beter in de hand. Bovendien functioneert het immuunsysteem nog in onze muizen. Én ze krijgen hun kanker in het juiste weefsel in plaats van onder de huid.” Door de genen onder een genetische schakelaar te plaatsen, kunnen de onderzoekers kiezen waar en wanneer ze de tumoren willen laten ontstaan. Soms zelfs lokaal, zoals een klein plekje op de huid. Tijdrovend zijn deze modellen wel: voor drie recessieve gendefecten ben je al gauw 1,5 jaar aan het kruisen. Menselijk weefsel De GEM-modellen lijken mij een stap in de goede richting, becommentarieert Klumper. “Toch blijf ik kritisch: een muis wordt nooit een mens.” Van Weerden is vooral minder enthousiast als het om het testen van de effectiviteit van medicijnen in GEM-modellen gaat, omdat deze muizen relatief homogene tumoren krijgen. “Volgens mij zijn ze vooral geschikt om genetische pathways te bestuderen.” Van Weerden gebruikt dagelijks xenograft-muizen voor het screenen van medicijneffectiviteit, waarbij de traditionele methode sterk is verbeterd. De celkweekstap wordt tegenwoordig overgeslagen en tumorweefsel wordt direct in de immuundeficiënte muis ingebracht. Niet gemakkelijk, maar 13 van de 100 patiëntenmonsters resulteerden in een permanente xenofraft-muizenlijn. Voordeel is dat er niet is geselecteerd op kunstmatige groei; deze tumorweefsels overleven het niet eens in een petrischaal. Helaas maakt dat dit model wel bijna net zo duur als GEM, want je moet altijd muizen verzorgen om de lijn te behouden. Dat doen de onderzoekers door tumorweefsel van oude muizen in te spuiten bij hun nakomelingen. “De heterogeniteit binnen de tumor blijft zo veel mogelijk behouden. Ook kunnen we –door een middel op verschillende muizen te testen met elk een net iets andere tumor- iets zeggen over het effect op een brede patientenpopulatie. Hoewel ook het xenograftmodel vanzelfsprekend zijn beperkingen heeft, geeft vergelijking van de gehele set van xenografts een goed en representatief beeld van de stadia die bekend zijn voor prostaatkanker.” “En we staan natuurlijk niet stil”, vervolgt Van Weerden, “een interessante ontwikkeling is het ‘vermenselijken’ van de xenomuizen door die bijvoorbeeld menselijke groeifactoren te laten aanmaken.” Maar het grote voordeel blijft volgens de Rotterdamse onderzoeker toch dat je op menselijk weefsel test. “Xenomuizen zijn nog lang niet overbodig!” Een kandidaatmedicijn testen op beide modellen zou het beste zijn, zeggen zowel Jonkers als Van Weerden. “Of je kiest puur voor medicijnen die niet de tumor, maar de tumoromgeving beïnvloeden”, oppert Klumper. “Dat waren de grote successen de afgelopen jaren, zoals bevacizumab, dat werkt op de gezonde endotheelcellen in de tumoromgeving. Door de bloedtoevoer af te sluiten groeit de tumor niet verder. Omdat je dan gezonde cellen bekijkt, zijn de muismodellen ook veel waardevoller en voorspellender! Muizen hebben immers ook bloedvatgroei nodig.” Daar is Jonkers het dan weer niet mee eens. In zijn ogen zijn deze angiogeneseremmers in de meeste gevallen nauwelijks effectief. De wetenschap is het er duidelijk nog niet helemaal over eens welk model ideaal is. Is het desondanks niet verbazingwekkend dat de farmaceutische industrie niet eerder omschakelde van de nu zo verguisde xenograft- naar andere diermodellen? Hierop geven alle betrokkenen hetzelfde antwoord: er was tien jaar geleden, toen de middelen van nu werden ontdekt, gewoon geen alternatief.

Terug

Nanotechnologie op de beklaagdenbank

nanopodium.nl, juni 2010

Nu merkt Jan Modaal nog niet veel van nanotechnologie, maar hoe zit dat in 2030? Het publiek van de eindlezing Nanodiscussie Online reist twintig jaar in de tijd dat te beoordelen. In een fictieve rechtzaak stellen twee nanotechnogiewetenschappers ons de vraag: ‘doen we er goed aan een miljard te investeren in de nanotechnologie?’ “Dames en heren van de jury, geachte edelachtbare, “ Nanotechnoloog Dave Blank, professor aan de Technische Universiteit Twente, neemt zijn rol als advocaat van de nanotechnologie heel serieus. Hij strijkt zijn toga nog eens glad en begint zijn betoog: “Denkt u even terug aan ons bestaan van twintig jaar geleden. Toen hadden we nog zweetvoeten, de auto’s nog ruitenwissers en droegen we onze mobiele telefoon in onze jaszak, in plaats van gewoon in ons oor. Allemaal prachtige manieren waarop die kleine wetenschap, de nanotechnologie, ons leven heeft veranderd . Zelfs ons eten bederft niet meer dankzij de nanodeeltjes. Proeft u zelf maar: op tafel staat een beker melk met nanodeeltjes voor u klaar.” De nano-rechtzaak vindt plaats In een klein zaaltje in Science Centre Nemo. Enkele tientallen bezoekers nippen in een café-achtige setting aan hun bekertje nanodrank. De – soms ook voor de acteurs wat onwennige - verwijzigen naar het leven in 2030 geven dit debat een luchtig tintje. Er wordt dan ook vaak gelachen: “Toen maakten we ons nog zorgen om die Wilders, maar ja, dat was voordat Limburg zich afspritste en zelfstandig werd!” Maar er wordt ook aandachtig geluisterd naar de betogen van advocaat en openbaar aanklager. Als jury wordt namelijk van het publiek verwacht een oordeel te vellen over nanotechnologie. Risico's “U gaat hier toch te kort door de bocht, waarde collega,” werpt Paul Borm, professor aan de hogeschool Zuyd en deskundige op het gebied van nanodeeltjes en toxiciteit, tegen. “Enige argwaan is hier wel op zijn plaats. De wetenschap had in 2010 beter na moeten denken over de risico’s die nanodeeltjes met zich meebrengen. Wie herinnert zich niet de discussie over fijnstof? Om dat uit de lucht te filteren bedekten we alle geluidswallen met een nanotechnologische verf die de deeltjes onschadelijk maakte. Tot bleek dat de verf via het regenwater ons drinkwater bevuilde. Tonnen aan schadeclaims en opruimwerkzaamheden!” Onder leiding van presentatrice Isolde Hallesleben worden de beide deskundigen nader ondervraagd door het publiek. Want wie bepaalt dan of een deeltje ‘veilig’ is? Ook via internet wordt de lezing enthousiast gevolgd en regent het vragen. Moet het ‘nano’ op een product staan als er nanodeeltjes inzitten? Tijdens de tweede debatsessie staan nanomedicijnen ter discussie. “Darmkanker is verleden tijd,” schetst advocaat Blank de toekomst. “We slikken nu jaarlijks een intelligente pil die onze darmen test op voorstadia van deze vreselijke ziekte. Vroeg ontdekt is dit prima te behandelen. Het levende bewijs staat hier: ik ben nu 77 en zie er geen dag ouder uit dan 55.” Aanklager Borm verwijt zijn opponent dat deze zand in de ogen strooit van de jury door ‘mooie praat en mooie filmpjes’. “Ik hoef slechts te verwijzen naar het Lipomag (c) schandaal het afgelopen jaar. Die nanodeeltjes brachten het kankermedicijn precies naar de juiste plaats in het lichaam, zonder bijwerkingen! Prachtig. Maar waar blijven deze lege nano-containers gan gebruik? We kampen nu met een onverklaarbaar aantal hersenaandoeningen onder de gebruikers van dit middel. Mijn vermoeden is dat de deeltjes in de hersenen terecht zijn gekomen.” Advocaat Blank verdedigt zich: “Zelfs als dit effect door de nanocontainers is veroorzaakt, hebben deze patiënten toch jaren van hun leven gewonnen door dit middel. Soms is het aan de arts om de afweging te maken: nu genezen met bijwerkingen op latere leeftijd, of niet?” De heren zijn het ook niet eens over het nut van slimme implantaten. Blank presenteert een chip die het insulinegehalte regelt voor diabetici. Nooit meer bloedprikken, of uitrekenen wanneer je mag eten! De dokter kan aanpassinge in de dosis simpel via internet uitvoeren. Borm werpt tegen dat als terroristen toegang krijgen tot dat soort apparatuur, politieke tegenstanders met een druk op de knop uit te schakelen zijn. Hierop ontstaat een hevige discussie tussen de twee partijen. Brom verwijt de Nederlandse staat dat die te weinig heeft geinvesteerd in onderzoek naar de schadelijkheid van de deeltjes. Blank beargumenteert juist dat nu voor het eerst 15% van de subsidiegelden aan risicoanalyse besteedt moet worden. “Een onderzoeker de risicos van zijn eigen deeltje laten bepalen, dat is niet realistisch,” onderbreekt Borm hem. “Natuurlijk denkt die dat het wel meevalt!” Ook uit het publiek klinkt commentaar: “Een onderzoeker zijn eigen onderzoek laten beoordelen, dat is een slager zijn eigen vlees laten keuren!” Eindoordeel “ORDE IN DE ZAAL!” klinkt het vanaf het spreekgestoelte. Rechter en wetenschapsjournalist Carl Koppeschaar, berispt beide partijen. “U heeft uw tijd voor betogen gehad, het woord is nu aan de jury.” Zowel in de zaal als op internet wordt er gestemd. Was het een goed idee om nanotechnologie op onze markt toe te laten, en in onze ziekenhuizen? De meerderheid denkt van wel. “Het is een veelbelovende technologie en we kunnen natuurlijk niet achter blijven bij andere landen,” vindt bezoekster en jurylid Betty Stam. “Wel denk ik dat je zoiets goed moet reguleren, wereldwijd. Toxicologie onderzoeken moeten onafhankelijk worden gedaan, en we moeten goed oppassen dat dit soort technieken niet in de verkeerde handen vallen.” Het hof trekt zicht terug om het vonnis te bepalen. Dan blijkt dat de hevige discussie advocaat en openbaar aanklager niet heeft gedeerd. Kameraadschappelijk beantwoorden zij nog wat vragen uit het publiek. Tijdens het oordeel van de rechtbank vliegen de cijfers en wetsnummers door de zaal, maar het uiteindelijke oordeel van de rechter is ook voor gewone mensen duidelijk. “In 2010 had er nog veel meer gepraat moeten worden over nanotechnologie. Daarom roept het hof iedereen op om aan zo veel mogelijk nanopodium projecten mee te doen.”

Terug

God schiep ook de nanotechnologen

nanopodium.nl, juni 2010

Allerlei meningen vlogen door de zaal tijdens het congresdebat “Kan de schepping beter? Grote vragen over kleine deeltjes” van de stiching voor Rematorische Wijsbegeerte. Na een korte introductie in de nanotechnologie, was het zeer gemengde publiek graag bereid mee te denken. Toeschouwer en student theologie Clemens van den Berg: “Wij kunnen als christenen het goede voorbeeld geven aan de rest van de samenleving, door vooruitgang toe te juichen maar behoedzaam te blijven.” “Ik zal er wel niet veel van begrijpen, maar het lijkt me toch interessant,” vertelt Corbie Westland, één van de bezoekers van het congres. Ze heeft wel eens van nanotechnologie gehoord, maar daar blijft het ook bij. Tijdens de inloopkoffie vertelt ze: “Het is iets met verhoudingen, zo onvoorstelbaar klein!“ Haar metgezel Bert van Esterik maakt zich wel een beetje zorgen. “Kijk, ze kunnen nu Parkinsonpatienten helpen met hersenimplantaten. Prachtig natuurlijk. Maar een foutje kan al voor extra geheugenverlies zorgen. Wat als nano-implantaten dat uiteindelijk als doel krijgen? Ze zouden je geloof zomaar kunnen uitwissen!” Corbie en Bert komen vooral naar het congres voor duidelijkheid: wat kan er al met nanotech en wat kunnen ze verwachten in de toekomst. Ze zijn niet de enigen. De zaal zit vol met zo’n 150 belangstellenden, van bejaarden tot studenten en hippe middelbare dames. Zaalvoorzittter Jan Hoogland opent de middag met geruststelling dat er niet veel van het publiek verwacht wordt. “Nanotechnologie is zo’n specialistisch onderwerp, deze lezingen zijn juist om uit te leggen waar we het over hebben. We willen met u nadenken welke plaats nanotechnologie in onze samenleving moet krijgen en daarvoorhoeft u geen ‘deskundige’ te zijn. U bent immers allen ‘ervaringsdeskundige’!” Naar goed christelijk gebruik opent de lezing met een bijbelvers, dit maal over de toren van Babel. Het vermogen om te bouwen was iets goeds, maar de menselijke beslissing om tot de hemel te bouwen bleek een minder goed idee. Wellicht moet alle technologische vooruitgang zo bezien worden: het hangt er vanaf hoe de mens ‘m gebruikt. Dit sentiment zal nog vaker tijdens het congres boven komen drijven. Passie Keynote speaker en Delftse hoogleraar nanotechnologie Cees Dekker verzorgt het educatieve deel van de dag. In een stevig tempo zet hij toepassingen, moeilijkheden en fictie rond nanotechnologie op een rijtje. Fantastische filmpjes over de eiwitmachines in onze cellen worden moeiteloos afgewisseld met trailers van science fiction films en wetenschappelijke data. Maar bovenal spat Dekkers enthousiasme, zijn passie voor het vak, de zaal in. Het kost weinig verbeeldingskracht om zijn verre voorouder aan die toren van Babylon te zien bouwen, volledig overtuigd van de nobele zaak. In het congres werd Dekker namelijk voorgegaan door een aantal sprekers die de voortschrijding van technologie toch wat sceptischer bekeken. “We moeten de wetenschappers zeker niet alleen laten beslissen over zaken die ons allen aangaan,” pleitte Maarten Verkerk, oud-chemicus en aangesloten bij het Lindeboom Instituut. “Als je pas meedenkt als een technologie al klaar is, dan ben je al ethisch filosoof te laat. En de geschiedenis leert ons helaas, dat de mens meestal niet in staat zijn technologie slechts voor nobele doeleinden te gebruiken.” Maar Cees Dekker, zelf ook christen, is voorbereid op deze kritiek. Het slot van zijn presentatie draait puur om zijn beleving van zijn werk en geloof: die gaan prima samen. “Ik denk dat het niet nodig is om bang te zijn voor nanotechnologie op zich. De twijfel of technologische vooruitgang goed is, is eigenlijk niet nieuw. Bij de ontdekking van de stoommachine, de pil of internet stelden we ons dezelfde vragen. Ik denk dat we god en onze medemensen moeten dienen met alles wat we hebben, óók ons verstand. Natuurlijk moeten we oppassen voor hoogmoed, maar we hebben ook opdracht gekregen om de tuin van god te bewerken. Als mensen moeten we heersen over de natuur, daar valt voor mij ook de nanotechnologie onder.” Het publiek is duidelijk onder de indruk van Dekkers betoog. Er zijn meer vragen dan Dekker kan beantwoorden, varierend van ‘hoe word ik net zo gedreven als u’ tot ‘heeft een nanomachine een ziel?’ Maar het programma loopt al uit en na ruim twee uur luisteren is het tijd voor de interactiever delen van het programma. Na een kort ‘youtube moment’ waarin filmpjes de kijker nog iets beter een idee moeten geven van de schaal en implicaties van nanotechnologie, is het tijd voor de discussie. Heiligschennis Vooral de eerste stelling “de schepping is niet van god alleen” doet een hoop stof opwaaien. Het publiek wordt eerst opgeroepen te stemmen door een groen of een rood brief je op te houden. Daarna mogen ´afwijkende stemmers’ hun standpunt verdedigen. Tot slot wordt elke stelling nog door een deskundige besproken. Verassend genoeg is de meerderheid het met de eerste stelling eens : een woud van groene briefjes kleurt de zaal. Maar de meningen van de ´roden´ liegen er niet om. “Ik noem dat heiligschennis. Wij prutsen maar wat aan, dat kun je toch geen schepping noemen!” Een groene stemmer werpt tegen: “God schiep toch ook de nanotechnologen? Dan is alles wat zij scheppen ook zijn schepping.” Helaas verdwijnt het vuur een beetje uit het publiek tijdens de verdediging van deze stelling door bioloog, filosoof en theoloog Palmyre Oomen. Met een langdradig theoretisch verhaal vol vakjargon zet zij menige blik op oneindig. Er volgen nog drie stellingen maar de passie keert pas weer terug tijdens de afsluitende borrel. Alle e sprekers worden belaagd door nieuwsgierige vragen. In groepjes praat het publiek nog wat na. De lezing van Cees Dekker heeft toch de meeste indruk gemaakt, ook op Corbie. “Geweldig hoe hij erover vertelt! Ik snapte niet alles, maar de details zijn toch ook niet belangrijk. Ik denk dat het een mooie technologie is. Natuurlijk kan die misbruikt worden, maar dat ligt dan toch echt aan de mensen. Het is onze opdracht om nieuwe ontdekkingen op een goede manier te gebruiken.”

Terug

Plastic soep

Explore, Mei 2010

“Midden in de stille oceaan vind je dan een half afgekloven plastic bekertje.” Hoeveel van jouw plasticafval gaat er op wereldreis? Sinds de ontdekking van piepschuim in 1820 is plastic niet meer uit ons leven weg te denken. Kijk eens om je heen: stel je voor dat je alles waar plastic in zit, buiten de deur zou zetten? Waarschijnlijk blijft er niet veel van je kamer over. In Nederland wordt het meeste plastic netjes verbrand of zelfs gerecycled, maar dat is niet overal zo goed geregeld. Kapitein Charles Moore ontdekte in 1995 dat er nogal wat plastic is opgehoopt in de zee. Op sommige plekken zou er zelfs sprake zijn van hele plastic eilanden! Daar moesten de Beagles natuurlijk een kijkje nemen. “Echte eilanden hebben we niet gezien, maar we hebben wel flink wat plastic opgevist met ons meetapparaat,” vertelt Haico Wevers, in het dagelijks leven manager bij baggerbedrijf Bokalis. “En eigenlijk zijn die kleine stukjes des te gevaarlijker voor het milieu. Grote stukken zou je nog wel op kunnen vissen, maar stukjes plastic van minder dan een millimeter uit de zee halen zonder het leven daar aan te tasten, dat kunnen we nog niet.” Eerst moeten we weten hoeveel plastic er in de zee zit en hoe gevaarlijk dat is. “Tijdens onze drie fantastische weken op de Beagle konden we zo’n 12 keer meten, ” vertelt Arend Bolt, van het recycle bedrijf Van Gansewinkel. Dat deden ze met een speciaal net. Alles groter dan een halve millimeter blijft erin hangen, dus helaas ook vissen. Zo hebben ze de bovenste 20 centimeter van de zee afgeroomd. Na 20 uur slepen halen ze het net weer boven. Grotere stukjes plastic bewaren ze apart, de rest van het monster wordt op sterk water gezet tot ze weer thuis zijn. “Ook al vingen we geen gigantische lappen plastic, het was toch ontnuchterend. Dan ben je zo ver de oceaan op en nog steeds vind je menselijke rotzooi.” Lekker hapje plastic De plastic soep-zones in de oceaan sprankelen nu nog van het zeeleven. Vissen houden namelijk wel van schaduw: dan steken ze niet zo af tegen de zon en kunnen roofvissen ze niet van onderaf aanvallen. En algen groeien prima op de minuscule stukjes plastic. Maar dat is nou juist het gevaarlijke. Vissen denken een lekker algenhapje te eten, maar krijgen ook een dosis plastic in hun maag. Het effect van bijvoorbeeld weekmakers op de voedselketen, is nog helemaal onbekend. “Daarom moeten we nu alvast naar de verschillende oplossingen voor de plastic soep kijken,” vindt Wevers. De Beagle schreef zelfs een online prijsvraag uit voor het beste idee. Van ‘je eigen straatje vegen’ tot opruimspeelgoed voor op het strand, het regende ideeën op de beagle site. De winnaar was het idee om thuis een plasticversnipperaar neer te zetten: dan kost inzamelen veel minder ruimte en het is nog leuk ook! “Want iedereen kan helpen door zijn afval in de prullenbak te gooien. Ook die sigarettenpeuk: het filter is namelijk van plastic!”

Terug

Vader van grafeen

C2W, mei 2010

“Wetenschap neemt zichzelf soms iets te serieus,” vindt Andre Geim, directeur van het Mesoscience & Nanotechnology Centrum in Manchester en onlangs teruggekeerd als bijzonder hoogleraar in Nijmegen. Natuurkundige en vrijgevochten Rus Andre Geim is één van de beroemdste wetenschappers op het gebied van de nanotechnologie. Hij staat bekend als een man met humor: hij won de IgNobelprijs door in Nijmegen een kikker in een magneet te laten zweven en zette zijn hamster als co-auteur op het artikel dat dat verschijnsel beschreef. “Mijn hamster heeft meer aan dat experiment bijgedragen dan sommige van de andere co-auteurs,” houdt Geim vol. “Waarom zou hij niet genoemd worden?” Geim beweegt zich als een danser door verschillende vakgebieden in de nanotechnologie, een spoor van fascinerende ontdekkingen achterlatend. Hij maakte plakband zonder lijm, door de voeten van een gekko te imiteren en was de geestelijke vader van het eerste twee dimensionale materiaal: grafeen. “Er waren harde natuurkundige bezwaren tegen grafeen: je kunt geen 2 dimensionale stof maken. Maar wij waren de natuurkunde te slim af door één laagje van een 3 dimensionaal blok af te pellen.” U deed al aan nanotechnologie voordat het sexy werd. Waar kwam die fascinatie voor het kleine vandaan? Ik kreeg als jonge post doc een elektronenmiscroscoop tot mijn beschikking en ik moest iets verzinnen om ermee te doen. Mocht je ooit nog eens om onderzoeksideeën verlegen zitten, je kunt je altijd nog afvragen: werkt … ook op nanoschaal? U wisselt ongeveer elke 5 jaar van onderzoeksveld. Waarom? Het begon ermee dat ik promoveerde op een ontzettend saai onderwerp, een obscure tak van de vaste stof fysica. Ik had makkelijk twintig jaar op datzelfde onderwerp kunnen zitten en het zou nooit iemand ook maar iets hebben geïnteresseerd. Toen dat klaar was dacht ik bij mezelf: “dat nooit weer!” En sindsdien ben ik blijven switchen. Het kost wat meer energie, je moet je natuurlijk elke keer weer helemaal inlezen in de literatuur. Maar je verzamelt veel meer onverwachte kennis en kunt dus ook andere verbanden leggen dan je meer honkvaste collega’s. Is dat nodig om een goede onderzoeker te blijven? De meeste mensen blijven op één onderwerp zitten, hun hele onderzoekscarrière lang. Ze promoveren op iets en blijven tot hun wetenschappelijke doodskist vlak bij dat eerste onderwerp. Als een trein op rails kijken ze alleen vooruit. Als ze geluk hebben, levert het ze een carrière op, maar bijna nooit echte vernieuwing. Ik denk dat je daarvoor zijwaarts moet blijven kijken. Hoe doet u dat dan? Tja, ik houd van afwisseling en interessante ideeën komen elke dag wel langs. De moeilijkheid is om er geld voor los te peuteren. Je zult zien dat het bijna onmogelijk is om onderzoekskapitaal voor compleet nieuwe ideeën te krijgen. De meeste mensen investeren liever in een betere variant van hetzelfde. Dus probeer ik elke keer dat ik ergens geld voor heb gekregen, een deel aan zij-onderzoek te besteden. Het is een spelletje: hoe zorg je dat onderzoek dat je echt wilt doen, precies genoeg lijkt op wat zij vinden dat je met het geld moet doen? En 99% van de gevallen leiden die zijpaadjes nergens toe, maar als je maar vaak genoeg wat probeert vind je ineens gekko-tape uit. Of grafeen! U schreef onlangs een kritische brief naar Nature over de dreigende toepassingsgerichtheids-eis van Europees onderzoeksgeld. Fundamenteel onderzoek moet blijven, beargumenteerde u fel. Ambities om daar iets aan te doen? Nee, zeker niet! Ik ben nog niet hersenloos genoeg om me met politieke spelletjes bezig te gaan houden. Maar de kern van het probleem met de subsidiegelden, is dat Europese overheden elke onderzoeker dwingen om een onderwijzer te zijn en andersom. Daardoor zijn er heel veel mensen die naar dezelfde onderzoeksgelden hengelen. Dan valt onduidelijk fundamenteel onderzoek makkelijk tussen de wal en ‘t schip. Als ze nu alleen de allerbeste onderzoekers onderzoek laten doen, de allerbeste onderwijzers les laten geven en de rest ontslaan, dan komt het vanzelf goed. U bent nu alweer een paar jaar bezig met één onderwerp: grafeen. Begint het alweer te kriebelen? Het lijkt me heerlijk om weer een nieuw veld te vinden, waar ik weer een niemand ben en geen tijd kwijt ben aan het praten met journalisten. Maar er gebeurt nu zo ontzettend veel in het veld, ik kan het niet maken voor het hoogtepunt van het feestje op te stappen. En ik vermoed dat er best een paar collega’s zijn die me graag zouden zien vertrekken, die voldoening kan ik ze natuurlijk niet geven. Wat was de grootste doorbraak in grafeen de laatste tijd? Begin dit jaar lukte het om meer dan een vierkante centimeter grafeen te maken. Dat is honderd keer meer dan we daarvoor konden en het opent de deur naar toepassingen pas echt. Het onvermogen om grotere stukjes grafeen te maken was sinds ik het in 2004 ontdekte de grootste hindernis. Nu kunnen meten of de bijzondere eigenschappen van het spul zich ook op grotere schaal staande houden. Wat kunnen we nog meer verwachten van grafeen? Het is al het dunste, stijfste sterkste en meest rekbare kristal dat we kennen. Het geleidt een miljoen keer beter dan koper en kan met één enkele atoomlaag gassen tegenhouden. Wat had je nog meer willen hebben? Oké, wat is dan de grootst zwakte van het wonderspul? Vorig jaar zou ik gezegd hebben: massaproductie. Maar nu dat is opgelost denk ik dat we alleen nog een luxeprobleem hebben. Het geleid zo goed elektriciteit, dat het als halfgeleider voor in chips nog nutteloos is. Hoe je dat zou kunnen aanpassen is echt nog wel een fundamenteel probleem. Hoe zit het dan met toepassingen? Ze zijn klein, maar ze zijn er al wel. LCD schermen werken op basis van grafeen, vorig jaar deed het zijn intrede als geleidbare inkt. In de komende jaren zal het in de touchscreens van telefoons terecht komen. Ik snap overigens niet dat Philips er niet aan werk, dat is toch precies hun vakgebied? Exxonmobil doet het wel, toch veel minder voor de hand liggend. Voelt u zich meer een onderzoeker of een uitvinder? Allebei niet. Uitvindingen doen is gewoon ‘part of the job’ en onderzoeker impliceert dat je dingen bestudeert die er al zijn… Ik voel me meer een zoeker, ik zoek naar nieuwe dingen. Zowel gekko tape als grafeen waren heel vernieuwende ideeën. Komen dat soort dingen zomaar bij u op? Nee, dat is een proces dat ik lego-denken noem. Kijk, ik heb allemaal blokjes kennis, opgedaan door de jaren heen. En ik heb faciliteiten, zoals chemicaliën en machines. Soms gaat het mis. Bijvoorbeeld toen ik een dure machine voor mijn post-doc kocht om grafiet tot een enkele atoomlaag af te laten schuren. Met die methode bleef de laag honderden atomen dik. Maar met een plakbandje lukte het wel om de grafietlaagjes steeds te splitsen. Het is eerder een kwestie van de lego blokjes op de juiste manier opstapelen, dan van diepe eureka-inzichten. Dat geintje met die zwevende kikker heeft u nogal wat publiciteit bezorgd. Is humor essentieel voor de wetenschap? Vind je het niet leuk om te lachen dan? Ik was verbaasd over de verbolgen reacties die ik kreeg uit de wetenschappelijk wereld: ik zou mijn werk niet serieus nemen. Alsof saai en serieus niet zonder elkaar kunnen! Als er zich een gelegenheid voordoet om jezelf in de maling te nemen moet je dat gewoon doen, daardoor blijf je dingen in perspectief zien. U bent kortgeleden weer bijzonder hoogleraar geworden aan de Universiteit Nijmegen, waar u ook jaren als associate professor heeft gewerkt. Bent u van plan terug te keren? Nee, dat is voorlopig niet het geval. Het is meer een erebaantje, een manier om de samenwerkingsverbanden te formaliseren die ik toch al onderhield met oude collega’s. Waarom bent u eigenlijk weg gegaan uit Nijmegen? Het Nederlandse academische systeem is mij een beetje te hiërarchisch. Het is waarschijnlijk het laatste land waar het oude Germaanse universiteitssysteem nog in stand gehouden wordt. Eén professor is de baas en iedereen in zijn groep is zijn ondergeschikte. Alle eer komt hem uiteindelijk toe. Daar voel ik me niet helemaal lekker bij. Hier in Engeland zijn al mijn studenten, AIO’s en post-doc’s mijn collega’s in plaats van mijn werknemers. We werken gelijkwaardig samen aan onderzoek en als één van mijn AIO’s op eigen kracht een geweldig idee uitwerkt, is de publicatie ook echt van hem of haar. En de eer dus ook!

Terug

LC-MS verovert de apotheek

C2W, mei 2010

Precies, zuinig, juridisch waterdicht en gebruikersvriendelijk: in de apotheek valt geen kwaad woord over de LC-MS. Hoort je lab er zonder MS niet meer bij? “Het liefst zouden we alle bepalingen op de MS doen. Hij is sneller, zuiniger en accurater dan de meeste klassieke bloedspiegelbepalingen,”Arno Sinjewel, hoofdanalist in het VUmc apotheeklab is om. De LC-MS/MS wint terrein in ziekenhuisapotheken door het hele land. Naast standaardbepalingen van psychofarmaca en antibiotica gehaltes, wordt de MS ook volop ingezet voor onderzoek naar nieuwe methoden en patiëntvriendelijker behandelingen. “Onze eerste MS kochten we in 2005,” vertelt ziekenhuisapotheker Bram Wilhelm aan het VUmc. “Toen zijn we met de standaardbepalingen van immunomodulantia begonnen. Die krijgen patiënten na een niertransplantatie toegediend, naast een scala aan andere medicijnen. Ontstekingsremmers, anti-schimmel middelen, bloedverdunners en antibiotica. De concentratie in het bloed van het middel cyclosporine werd voorheen met een immunoassay getest, maar die was niet zo specifiek. Je meette daarmee ook de niet-actieve afbraakproducten van cyclosporine en dat gaf een vertekend beeld. Daar komt nog bij dat dit middel vaak interacties aangaat met andere medicijnen.. Bij een standaard dosis van 200 mg vinden we soms bloedspiegels die wel een factor tien hoger of lager zijn dan we verwachten. Nu we de hiervoor MS gebruiken, kunnen we veel gerichter aan de artsen adviseren over de nieuwe dosis.” Traditioneel is er en tweedeling ontstaan in de verschillende ziekenhuislaboratoria. Het klinisch chemisch lab meet lichaamseigen stoffen, de apotheek meet juist lichaamsvreemde stoffen. Medicijngehaltes dus. Al zeker 13 ziekenhuisapotheken schaften er eentje aan, en dat worden er alleen maar meer. Jaarlijks meet een lab er gemiddeld 10.000 monsters op. Therapietrouw “Bij chronische patiënten is dosering heel belangrijk,” legt Sinjewel uit. “Bijvoorbeeld bij leukemie werd heel lang weinig naar bloedspiegels gekeken. De patiënt kreeg een week een infuus met chemo in het ziekenhuis, tot de bijwerkingen te erg werden en dan deed de arts het even rustig aan. Nu komen er langzaamaan orale middelen beschikbaar die de mensen jarenlang moeten slikken. Dan is het veel belangrijker om de dosering precies goed te krijgen, zodat de bijwerkingen minimaal worden.” Want als je elke dag een medicijn moet slikken waar je misselijk van wordt, is de kans groot dat je, net als 30% van je medepatiënten die pil af en toe laat liggen. De hoofdzaak is dan om het de patiënt zo gemakkelijk mogelijk te maken. Ook die wekelijkse bezoekjes aan het ziekenhuis om bloed te prikken; “kan dat niet anders?” vroeg ziekenhuisapotheker Daan Touw zich af. Zijn apotheek in Den Haag won onlangs de KNMP farmaceutische patiëntenzorgprijs 2010 voor hun bloedspotmethode voor CF patiënten. “Vroeger woonden taaislijmvlies patiënten zowat in de kliniek. Nu weer bloedprikken, een paar dagen later hun dosis antibiotica bij laten stellen… ga zo maar door. Elke keer dat ze in het ziekenhuis kwamen liepen ze kans op een (resistente) infectie. Om nog maar te zwijgen van de uren reistijd; wij behandelen mensen uit het hele land. Met onze nieuwe methode kunnen ze thuis wat bloed prikken, een filtreerpapiertje doordrenken en dat kaartje aan ons opsturen. Wij meten op afstand het gehalte tobramycine –een veelgebruikt antibioticum- in hun bloed en passen hun infuus op afstand aan.” Voorbewerking De nieuwe methode was niet mogelijk geweest zonder de MS: de andere metingen vereisen allemaal vloeibaar bloed. Terwijl voor de MS een simpel kaartje juist voordeliger is. “Het overtollig eiwit, dat tijdens de elektrospray nogal voor matrixeffecten kan zorgen, blijft netjes achter op het papiertje,” vertelt Sinjewel, die ook bloedspotkaartjes gebruikt voor hun oncologie patiënten. “Bij de testen waar we nog wel vloeibaar bloed voor krijgen, moeten we echt eerst het eiwit laten neerslaan.” Daarna wordt het sample gecentrifugeerd en kan een paar microliter van de heldere laag direct het apparaat in worden gespoten. Opvallend is dat er op het VUmc altijd een interne standaard wordt meegenomen. Bij voorkeur een gedeutereerde variant van dezelfde stof. Aan de hand van die bekende concentratie kan de concentratie van de te testen stof in de bloedspiegel worden bepaald. In Den Haag is dit niet nodig: “Wij hebben juist geïnvesteerd in repsoduceerbaar bloedspotpapier en een Triple Quad MS die ook kwantitatief heel secuur is.” Het lukte Touw en zijn analist Richard van Rossen om de methode in een half jaar op poten te krijgen. Niet gek voor een gloednieuw principe. “Nu we wat bekender zijn met het apparaat zal de volgende methode nog vlugger gaan. De metingen zijn zo snel. Ik denk dat je in een week of twee alle variabelen wel grondig kunt doormeten.” Ook de zuinigheid van het apparaat wordt geroemd. “Ook te vroeg geboren baby’s krijgen weleens antibiotica toegediend,” aldus Wilhelm. “Bij kinderen, die medicijnen vaak anders afbreken of uitscheiden dan volwassenen, is het nog belangrijker de spiegel goed in de gaten te houden. Maar de oude testen kostten zo’n 150 microliter bloed. Je deed dan zo’n 5 bepalingen, dat is veel bloed voor een baby van anderhalve kilo. Het kwam vaak genoeg voor dat het niet eens veilig voor het kindje was om zoveel af te staan. De MS kan met 75 microliter alle vijf de testen tegelijk uitvoeren.” Een ander voordeel van de MS is de precisie waarmee een component kan worden geïdentificeerd. Psychische patiënten krijgen vaak een cocktail van medicijnen toegediend, die ook nog eens erg op elkaar lijken. Bij de oude HLPC bepaling gebeurde het nogal eens dat die stoffen dan tegelijk van de kolom afliepen, waardoor identificatie niet meer zeker was. Maar omdat je met de MS ook de dochterionen nog kunt controleren, is dit probleem nu opgelost. Touw noemt nog een ander voordeel. “De MS is zo precies, dat je met dit apparaat juridisch sluitend bewijs kunt leveren. Soms vermoedt een arts dat een kind een gevaarlijke stof heeft binnengekregen, dan hebben we het meestal over drugs. Deze vorm van kindermishandeling komt helaas nog veel te vaak voor. Ons wordt dan gevraagd dit te checken, voordat zo’n familie het juridisch apparaat ingaat. Dit testen met een immunoassay die 5% kans heeft op vals positieven, dat kun je niet maken. In dit soort gevallen willen we echt 100% zeker van onze zaak zijn.” Nadelen? “Onmisbaar zou ik de MS nog niet noemen,” mijmert Touw. “Voor alle bepalingen is wel een alternatief te verzinnen. De juridische gevallen zou je direct aan de politielabs over kunnen laten. Maar ik moet zeggen, die MS maakt ons leven er wel makkelijker op.” “Het enige nadeel is de prijs,” noemt Wilhelm na enig nadenken. “Het apparaat zelf is vrij duur, de consumables van de autosampler zijn prijzig.” “En moet je wel weten waar je naar zoekt,” zegt Sinjewel. “Als er bij ons iemand op de eerste hulp komt met een of andere vergiftiging, dan grijpen we naar onze LC-diodearray, ook al is de MS een snellere methode. Maar voor de LC hebben we een gigantische toxicologische bibliotheek met retentietijden en UV spectra. In een uurtje weten we precies wat iemand heeft binnengekregen. Dat zal je met een MS voorlopig nog niet lukken. Maar in de toekomst, wie weet?”

Terug

Kies voor een landelijke METC

C2W Medicines #3, april 2010

Alleen met snellere, goedkopere en professionelere klinisch trials blijft Nederland aantrekkelijk voor bedrijven, betoogt Paul Bessems. “Het is dat de FDA het niet aanmoedigt, anders werd al het klinisch onderzoek in Brazilie, Rusland, India of China gedaan. Nederland heeft een stevige kenniseconomie en een goede ethische reputatie, maar de lonen zijn hoog en de regels zijn eindeloos. Daar komt nog bij dat het voor bedrijven vaak onduidelijk is welke wetenschapper ze binnen een ziekenhuis moeten hebben voor klinisch onderzoek. We verliezen nu al veel business aan buurlanden als België en Frankrijk. En tegen de tijd dat we weer op hetzelfde niveau zitten als zij, zullen de ‘BRIC’ landen geduchte concurrenten vormen. Met de wet dwangsom (zie C2W medicines #3, 2009) is er al een begin gemaakt; de ethische goedkeuring van de Medisch Ethische Toetsing Commissies (METC’s) is nu aan een redelijke termijn gebonden. Maar nog altijd kan Nederlandse goedkeuring een half jaar langer duren dan in Frankrijk. Bijvoorbeeld: als een bedrijf in drie universitair medisch centra klinisch onderzoek wil doen, moet het op één plek ethische toestemming vragen aan een METC. Daarna moet er voor elk centrum een haalbaarheidsstudie worden gedaan. Maar dat valt vaak óók onder de verantwoordelijkheid van de METC’s. Die kunnen het dan niet laten om het voorstel toch wéér op ethische gronden te bekijken. Driedubbel werk, geen wonder dat we er langer over doen! Waarom hebben we niet één landelijke METC?. Verder is de onderlinge communicatie in medisch centra vaak slecht. Er staan echt muren tussen verschillende specialismen, en ook ruzie over publicatierechten speelt vaak een rol. Het is voor bedrijven onbegrijpelijk dat doktoren niet weten wat er bij hun buren gebeurt, en dat zorgt voor veel communicatie stoornissen. Marktwerking is nog nieuw in de zorgsector, maar wat een voordeel heb je op je concurrent als je uitgeprocedeerde kankerpatiënten nog een experimentele behandeling kunt bieden! Dat is ook gewoon goede patiëntenzorg. En klinisch onderzoek kan heel goed voor wat extra geld in het laatje zorgen. Twee ton voor 10 patiënten die deelnemen aan een reumatrial, daar kun je een hoop mensen mee helpen. Al deze problemen zijn op te lossen door te centraliseren. Elk onderzoeksgebied zou één aanspreekpunt moeten hebben waar bedrijven hun klinische onderzoeksplannen kunnen indienen. Die helpen het bedrijf om door een –centrale- METC keuring te komen en brengen hen in contact met de juiste artsen. Dan hebben bedrijven duidelijkheid, wordt concurrentie tussen medisch centra gestimuleerd en krijgen patiënten de beste zorg die er is.” Paul Bessems deed in opdracht van Nefarma onderzoek naar communicatie tussen medisch centra en de farmaceutische industrie.

Terug

Lama spuugt antilichamen

C2W life sciences #7, Maart 2010

In tijden van crisis 12,5 miljoen binnenhalen voor een 1,5 jaar oude starter, kan alleen met een ijzersterk verhaal. ArGEN-X belooft snel en simpel krachtige menselijke antilichamen te maken. ‘Zonder subsidies kom je er als biotechstarter niet.’ “Het zal niet lang meer duren voordat wij mee kunnen spelen in de grote wereld van de farma”, stelt Tim Van Hauwermeiren, ceo van de Vlaams- Nederlandse start-up arGEN-X. “Onze antibodysysteem SIMPLE genereert met behulp van lama’s niet één goede lead antistof tegen een ziekte, maar een heel scala aan humane antilichamen. We kunnen kiezkeuriger zijn dan onze concurrenten en het allerbeste antilichaam eruit pikken. De techniek is zo simpel dat de tien nieuwe onderzoekers die we van geld uit onze laatste financieringsronde aannamen, hem binnen no time onder de knie hadden.” ArGEN-X wordt geleid door een managementtrio dat zijn sporen in de antilichaamwereld al ruimschoots verdiende tijdens de opzet van Ablynx. Nadat dat was uitgegroeid tot een succesvol bedrijf met ruim 200 medewerkers, begon het ondernemersinstinct van de heren weer te kriebelen. Hans de Haard, chief scientific officer van arGEN-X en hoogleraar aan de Universiteit van Utrecht, voelde het als eerste. “Jaren geleden al werkte ik voor het eerst met humane antistoffen tijdens mijn post-doc aan de Universiteit van Maastricht, en bij mij overstap naar Unilever, keek ik een keer naar homologen in het dierenrijk. Ik probeerde in een opwelling met humane primers het DNA van conventionele antilichamen van kameelachtigen te vermenigvuldigen. Tot mijn grote verbazing lukte dat heel erg goed. De verschillen tussen humane antilichamen en die van kameelachtigen verschilden veel minder dan gedacht: op een paar aminozuren na waren ze identiek.” Destijds was er geen interesse in die ontdekking. Maar in 2008 werd zijn Duitse ex-Ablynx-collega Torsten Dreier (chief development officer van arGEN- X) razend enthousiast. “Vanuit zijn ervaring met klinische ontwikkeling zag hij grootse mogelijkheden voor deze antilichamen als therapie. We vroegen Tim erbij en besloten weer het avontuur in te duiken.” Chronische ziektes Qua targets richt arGEN-X zich vooral op chronische ziekten. “Onze antilichamen zijn vrij groot en hebben een lange halfwaardetijd. Dan zijn deze ziekten een voor de hand liggend doel: uiteindelijk hopen we dat patiënten met een maandelijkse injectie geholpen kunnen worden, terwijl dit nu vaak om de paar dagen nodig is”, aldus De Haard. Zo ver is - arGEN-X, anderhalf jaar na oprichting, nog niet. Met die 12,5 miljoen hopen ze het komende jaar hun drie leadverzamelingen voor bloedkanker, solid tumor kanker en een auto-immuunziekte – welke houden we liever geheim- grondig te testen. “Ons eerste uitgeselecteerde antilichaam heeft al in muistesten bewezen dat het een veel effectiever ontstekingsremmer is dan alle concurrerende middelen. Dat willen we ook laten zien voor de andere twee producten in de pijplijn. Als alles goed gaat, kunnen we over 2 à 3 jaar de eerste klinische tests doen.” Doorgefokte muizen Van Hauwermeiren: “Wij zijn bij mijn weten het enige bedrijf dat met conventionele lama-antilichamen werkt. We hebben het ook uitgebreid gepatenteerd, van molecuul tot productie en selectie.” Om een serie leads te genereren, spuiten de wetenschappers van arGEN-X drie of vier lama’s in met een antigen. De dieren produceren een scala aan verschillende, zeer potente antilichamen tegen de lichaamsvreemde stof. Evolutionair staan ze vrij ver van de mens vandaan, dus roept inspuiting met bijvoorbeeld een menselijke cel een zeer heftige reactie op: ultrapotente antilichamen. Daarnaast hebben de lama’s een veel actiever immuunsysteem dan bijvoorbeeld labmuizen, omdat ze niet ingeteeld zijn. Via een bloedstaal worden de witte bloedlichaampjes uit de lama gehaald. “Dan heb je een hooiberg aan potentiële leads”, legt De Haard uit. “De truc is de juiste cellen te selecteren, die net dat variabele antibody stukje hebben dat zo effectief is. Hoe we die speld in de hooiberg vinden, houden we liever geheim.” Na deze selectie halen ze het gen voor het goede antilichaam uit de cel en onderwerpen dat aan enige genetische modificatie. De lama antibodies verschillen maar 3 tot 5 aminozuren met de menselijke sequentie. Dat wordt aangepast en de onderzoekers plakken de menselijke varianten van de constante antilichaam-delen aan de sequentie. Dan is het een kwestie van in een CHO-cel transformeren en voila, je kunt zoveel puur menselijk antilichaam maken als je wilt. “Een groot verschil met onze concurrenten als Regeneron en Medarex, is dat zij doorgefokte muizen gebruiken,” legt Van Hauwermeiren uit. “Dan genereer je veel minder diversiteit binnen je antilichaam populatie. Die diertjes verschillen nauwelijks nog van elkaar, waardoor ze ook weinig verschillende antilichamen produceren. Soms moeten ze wel honderd muizen immuniseren voordat ze een redelijke pool hebben. En dan is de affiniteit nog niet om over naar huis te schrijven. De andere concurrenten zoals Dyax en Morphosys, gebruiken grote bibliotheken antilichamen. Dan heb je wel meer diversiteit, maar een zeer lage affiniteit. Met zware engineering moet die dan weer worden opgeschroefd, uiteindelijk heb je één goeie lead. Wij prikken een handvol lama’s voor tientallen antilichamen die divers zijn, een hoge affiniteit hebben en vrijwel identiek blijken aan de menseigen antilichamen. We hebben een veel sterkere uitgangspositie.” De antilichaam-markt is met 40 miljard dollar en een groei van 20% per jaar één van de weinige farmaceutische takken die nog groter wordt. arGEN-X denkt vlug toe te treden tot de groten in dit veld. “De concurrentie wordt stelselmatig opgekocht, dus er is nog genoeg ruimte.” Risicovolle Business Hoewel het eerste werk voor arGEN-X aan de Universiteit Utrecht gebeurde, vertrok het bedrijf toch naar Vlaanderen. “We hebben de kansen eerlijk afgewogen en het Vlaamse klimaat is gewoon veel beter voor een starter in onze sector”, verklaart de Nederlander De Haard. “Het beste wat we in Nederland als subsidie konden krijgen was een dure lening! Deze business is zo risicovol, dat kun je nog zo’n sterk team hebben,zonder subsidies kom je er niet. In Vlaanderen zijn die mogelijkheden er wel, we kregen 1,3 miljoen euro als ‘zaaisubsidie’. Het VIB biedt enorme netwerkmogelijkheden en ondersteuning. In mijn ogen laat de Nederlandse overheid daar wel een steekje vallen. Er is genoeg wil en talent, maar als de overheid niet meewerkt vertrekken bedrijven toch. Ze zouden wat beter naar de buren moeten kijken.” Het VIB zag zelfs zoveel toekomst in arGEN-X, dat ze in de laatste ronde tot de investeerders zijn toegetreden. Een unicum, want het VIB investeerde tot nu toe alleen in zijn eigen starters. “We zijn er erg blij mee en zien het als een kwaliteitslabel”, aldus Van Hauwermeiren.

Terug

Weefselkweekperikelen

C2W Life sciences #3, februari 2010

Bioreactoren die snel om hun as draaien of die in een rat zitten met een verbinding met een mediumpomp. Met dit soort trucs proberen bioprocestechnologen kunstmatig weefsel te maken uit een kluitje cellen. “Het is een veld dat vrijwel alleen nog uit uitdagingen bestaat”, stelt Gustavo Higuera, promovendus op het gebied van de weefselbioreactoren aan de Universiteit Twente. Het in leven houden van dierlijke cellen lukt inmiddels vrij aardig. Per celsoort is de basis zo’n beetje bekend: botten maak je op dragermateriaal van calciumfosfaat keramiek met veel bloedtoevoer, stamcellen op gelbolletjes in suspensie. Neuronen, huid, levercellen, allemaal kun je ze wel maken. Het lastige is, hoe verander je ze van een kluitje cellen in een georganiseerd weefsel? Buiten het lichaam alle interacties van een cel met zijn omgeving imiteren, bijvoorbeeld in een bioreactor, is een flinke klus. “Voorlopig hopen we dat de gegroeide cellen zelf zo’n community kunnen opzetten”, legt Higuera uit. “Maar wat we echt nodig hebben, is een manier om bloedvaten in het weefsel te laten groeien.” Nu kunnen nutriënten nog alleen door diffusie in het ‘kunstweefsel’ terecht komen. “Hierdoor lukt het nog niet om stukjes te maken die groter zijn dan een centimeter. Vergelijk het met een nieuwbouw wijk aanleggen zonder wegen. Dat schiet ook niet op.” Gekweekte aorta’s Toch lukt het de Twentaren wel al om op het menselijk lichaam op een andere manier te simuleren. “We proberen hier bijvoorbeeld stukjes kraakbeen te kweken voor bijvoorbeeld sporters die hun knieën versleten hebben”, vertelt Higuera. De optimale drager is voor elk weefselkweekproces al heel belangrijk. De wetenschapper heeft beschikking over allerlei soorten polymeren, gels maar bijvoorbeeld ook zijde. “Wij gebruiken meestal een kunstmatig polymeer. Maar dat moet wel flexibel zijn. Als je gaat uitrekenen wat je knieën allemaal te verduren hebben op een dag, blijkt dat heel anders dan de krachten op vredig groeiende cellen in een reactor. We moeten het weefsel onder extreme druk zetten, telkens weer, om de flexibele doch sterke structuur van kraakbeen te benaderen. Het groeiende laagje cellen zit tussen twee platen die voortdurend op elkaar gedrukt worden via een pomp. Voor andere weefsels geldt ook dat de meesten alleen goed groeien tijdens intensief gebruik. Dat doen ze in onze lichamen immers ook.” “Als ik als ingenieur naar cellen kijk, zie ik nutriënt-gradiënten, microkrachten en afschuifkrachten.” Zo’n blik van de bioprocestechnoloog levert bijzondere constructies op. Bijvoorbeeld reactoren die door medium bewegen in plaats van andersom, of die heel snel om hun as draaien. Die simuleren zwaartekrachtloze situaties, om te onderzoeken hoe spiergroei in de ruimte zich ontwikkeld. Het toppunt van bijzondere bioreactoren op dit moment is wel de ‘in-vivo’ reactor. Daarbij wordt een luchtpijp, die kunstmatig gekweekt is, verder opgegroeid in een dier. Het orgaantje wordt in een rat geplaatst, maar blijft ook in verbinding met een mediumpomp. De hoop is dat de interacties met het dierlijk weefsel het orgaan in leven houden, en het zelf de benodigde communicatiefactoren te laten ontwikkelen. Binnenkort zullen de eerste weefsel-producten op de markt komen. In Amerika zijn al gekweekte aorta’s geïmplanteerd en voorzag de arts Anthony Atala een tiental kinderen van een nieuwe blaas, gekweekt uit hun eigen cellen. Enkele andere applicaties doorlopen nu klinische trials. “Hopelijk helpen al deze testen ons een paar basisprincipes van de weefselkweek te ontdekken. En als we dan ook nog bloedvaten tot onze beschikking hebben, is het veld niet meer te stoppen!” Gustavo Higuera presenteert zijn werk voor het Weefsel Regeneratie Departement van Professor Clemens van Blitterswijk, op het NVB congres

Terug

'Wij geven alleen maar geld uit'

C2W #3 , februari 2010

“Bedrijven verdienen geld, wij geven het alleen maar uit.” Het draait om kwaliteit, niet om omzet, volgens kersverse rector Karel Luyben. “De rector is het academische geweten van een universiteit.” “Elk lab zou alleen wetenschappers moeten aannemen die het gemiddelde omhoog halen”, vindt professor Karel Luyben, bioprocestechnoloog en sinds twee weken rector van de Technische Universiteit Delft. “Kwaliteit in onderwijs en wetenschap, dat is het allerbelangrijkste voor een universiteit.” Zijn kantoor is nog wat kaal, dus de beleidsplannen, eisen en anekdotes echo-en door de ruimte. Het enthousiasme spat er vanaf. “Echt goede wetenschappers zijn all-rounders. Ze doen competitief onderzoek, maar geven ook excellent onderwijs, snappen het bedrijfsleven en kunnen goed managen. Dat is niet voor iedereen weggelegd, nee. Maar wetenschap is nu eenmaal topsport.” Zelf deed Luyben ook alles. Op zijn 28e al groepsleider, inmiddels 200 publicaties, 30+ promovendi, 4 patenten, 2 bedrijfjes opgericht, 2 opleidingen opgezet, jarenlang consultant en altijd colleges gegeven. Maar hij staat nog altijd met beide benen op de grond. “Het eerste dat ik als rector heb gedaan is de stoelen in de vergaderzaal repareren. Ik ergerde me al jaren aan die losse schroefjes!” U heeft uw promotie nooit afgemaakt, hoe kwam dat? Na 2,5 jaar promotieonderzoek vertrok mijn promotor naar het bedrijfsleven. Ik deed een verkort promotie traject van drie jaar, en hoefde alleen mijn boekje nog te schrijven. Er stond niet direct een opvolger klaar om de groep te leiden, en toen kwam de vraag vanuit de groep zelf, ‘Karel, kan jij dat niet doen?’ Ik was toen een van de jongere medewerkers, dus ik zou dat voorstel zelf nooit gedaan hebben. Maar op voorwaarde dat ik mijn promotie later af zou mogen maken wilde ik het wel doen. Zo werd ik op mijn 28e al de baas van 5 promovendi en 4 vaste medewerkers. Vanaf dat moment raakte ik zo afgeleid door andere dingen dat het boekje er nooit van is gekomen. Maar ik heb er geen spijt van, je hebt in formele zin geen promotie nodig om hoogleraar of rector te worden! Was u ook al hoogleraar toen? Nee. Dat lukte drie jaar later, hier op de TU Delft, met biokinetiek als leeropdracht. Maar u had technische scheikunde gestudeerd. Waarom heeft u de switch naar biotechnologie gemaakt? Begeisterung met het veld. Het was toen nog heel nieuw en ik voelde dat er zoveel prachtige reacties uit enzymkinetiek en micro-organismen zouden komen. U bent nogal honkvast; afgezien van een jaartje bij Bayer in Duitsland heeft u nauwelijks in het buitenland gewerkt. Hoe kwam dat? Vooral privé-omstandigheden. Ik had al tijdens mijn studententijd de zorg voor twee kinderen van mijn partner, ik wilde hen niet ontwortelen. Ik ben er overigens wel een groot voorstander van dat wetenschappers wat ervaring opdoen buiten Nederland. Als iemand voor de positie van universiteitsdocent komt solliciteren zonder buitenlandervaring moet die wel een goed verhaal hebben. En het eerste wat we dan doen is zo iemand een paar maanden wegsturen. U heeft heel duidelijk gekozen voor een universitaire carrière. Waarom? Oh, de industrie lag me ook prima hoor! Maar de snelle doorstroom van jonge mensen, dat vind je niet in het bedrijfsleven. Als je de studenten meerekent, hebben we hier een gemiddelde leeftijd van onder de dertig. Dat levert toch een bepaalde dynamiek op, flexibel en gedreven, alles is mogelijk. En natuurlijk de combinatie van onderzoek en onderwijs. Dat laat u nu allemaal achter. Nee hoor, ik heb voortdurend met jonge mensen te maken. Het onderzoek heb ik al een poosje geleden achter me gelaten, toen ik decaan werd van de faculteit Technische Natuurwetenschappen. Onderwijs ben ik altijd blijven geven, zelfs vrij veel volgens sommigen. Maar op een gegeven moment kom je op een leeftijd, dat het genoeg is. En het is niet iedereen gegeven om het wetenschappelijk bedrijf te begrijpen én in staat te zijn jonge mensen enthousiast te maken. Er is mij verteld ik daar wel goed in ben en ik vind het ook gewoon heel erg leuk. Gaat u het onderwijs missen? Tja, ik voelde me altijd wel prettig in een collegezaal. Je krijgt direct feedback. Als je er een rommeltje van maakt dan zitten de studenten te balen, en als het goed gaat, dan krijg je soms zelfs applaus. Die directe terugkoppeling is wel heerlijk. Dat zal minder worden, als ik nu een nieuwe opleiding zou opzetten kun je pas na een vele jaren bekijken of iedereen een beetje tevreden is. Maar bij TNW merkte ik, ook weer bij het afscheid, dat ze toch wel tevreden waren, dus dat heb ik los leren laten. Het wordt pas een probleem als er wat fout gaat, want dan hoor je dat ook niet meteen. Hoe probeert u dat te voorkomen? Door heel direct feedback te vragen. Ik ging er zelfs zo ver in dat ik tegen mijn medewerkers zei tijdens hun functioneringsgesprekken: “Als je nog een verbeterpunt voor me weet, dan zal ik je daarvoor belonen.” Zo ben ik er onder andere achter gekomen dat ik mensen met de beste bedoelingen een hoek in kan praten. Ik kan nogal een drammer zijn. Wat wilde u vroeger worden? Ingenieur. Ik had geen idee wat het was, maar het klonk zo lekker moeilijk en belangrijk! Denkt u dat uw ingenieursachtergrond u helpt bij deze beleidsfunctie? Zeker. Als wetenschapper begrijp je de interne drive van de mensen die hier werken. Als je –met alle respect voor mijn beleidskundige collega’s- nooit op de universiteit hebt gewerkt, als je nooit promovendi hebt begeleid, nooit dagenlang hebt doorgemeten, met je afstudeerders pizza hebt gehaald om een nacht vol berekeningen door te komen, dan mis je toch iets. De universiteit is echt heel iets anders dan een bedrijf. We zijn hier niet om winst te maken. We verkopen geen producten, je kunt onze prestaties niet meten in kosten en verdiensten. Ook zo’n loze spreuk ‘je marktaandeel vergroten’. Zo werkt de academische wereld niet, ook al roepen al die beleidsmakers dat. Ik zeg het heel cru: wij zijn er om geld op te maken. Als dat op is, gaan we nieuw geld zoeken. U vindt dat onderzoekers meer moeten investeren in onderwijs. De beoordeling van wetenschappers gaat nu vaak nog vooral over hun publicaties. Gaat u dit veranderen? Onderzoek is nu eenmaal gemakkelijker meetbaar. Citatie-indexen, publicaties, impactfactoren zijn goed in tabelletjes te vatten. Daarnaast is de drive van de onderzoekers ook om te excelleren in onderzoek. Het is voor hun peers veel minder zichtbaar of ze goed onderwijs geven, terwijl een goede publicatie door het hele veld wordt gelezen. Maar ik vind gewoon dat goede wetenschappers affiniteit met beide dingen moeten hebben. Gelukkig komt dat ook veel voor. En ik ga me 100% inzetten om onderwijs een gelijkwaardige rol te geven bij beoordelingen. Ook gaat er wel wat veranderen in de verdeling van het geld over de faculteiten, maar daar wil ik nu nog niet teveel over kwijt. U was als decaan een voorstander van de harde knip (pas toegang tot een master als de bachelor helemaal afgerond is, red.). Kunnen de studenten meer van dit soort maatregelen verwachten? Studenten mogen wel wat gemotiveerder zijn. Ze zouden met meer vuur hun studie in moeten gaan. Bijvoorbeeld in Engeland, daar zijn scholieren dik twee jaar bezig om een dossier samen te stellen om op de universiteit toegelaten te worden. Zodra ze dan binnen zijn, voelt dat veel meer als een overwinning, iets om te koesteren. Dan halen ze veel meer uit hun studie. Denkt u dan aan selectie aan de poort? Geen commentaar. De overheid heeft laten weten dat de 1e geldstroom minder zal worden voor de universiteiten. Hoe gaat u dat tekort voor de TU Delft oplossen? We gaan ons best doen om ons eerlijke deel te krijgen, bij de verdeling. Bij de BaMa zijn we voor miljoenen gepakt, dat wil ik niet meer laten gebeuren. Daarnaast zal ik mijn best gaan doen om de bevolking en de politiek te laten zien dat wetenschappelijk onderzoek waardevol is, dat Nederland ingenieurs nodig heeft. En misschien moeten we wat inkrimpen. Het niveau blijft even hoog, maar het onderzoeksgebied zal dan wat smaller worden. Wat voelde u toen u hoorde dat u rector zou worden? YES! Het was tot op het laatste moment spannend, met twee sterke concurrenten. Is het rectorschap uw droombaan? Het is zeker de kroon op mijn carrière zoals die is gelopen. Soms suggereert er wel eens iemand dat ik de politiek nog in zou moeten, maar dat zou ik absoluut niet willen. Altijd maar in de spotlights, politieke compromissen sluiten, dubbele agenda’s…. Maar binnen de universiteit is rector zo’n beetje de meest politieke baan die er is. Waarom dit dan wel? Er vindt wel de nodige politiek plaats, maar je hoeft geen dubbele agenda te hebben om het te redden. U heeft nooit een dubbele agenda? Nee, nooit. Soms doe ik het wel via een omweggetje, maar ik ben altijd helder over wat ik wil. CV 1976 afgestudeerd TU Eindhoven 1980 groepsleider Procestechnologie Landbouw Universiteit Wageningen 1981 industrieel onderzoeker bij Bayer en Cehave 1983 hoogleraar biokinetiek TU Delft 1988 hoogleraar bioprocestechnologie TU Delft 1998 decaan Technische Natuurwetenschappen TU Delft 2010 rector TU Delft

Terug

Griepprik voor bacteriën

C2W Life Sciences #2, januari 2010

Virusinfecties zijn een groot probleem in de zuivelindustrie. Om yoghurt- en kaas-producerende bacteriën te beschermen tegen veel voorkomende bacterie-virussen, maakt zuivelgigant Danisco sinds kort gebruik van een bacteriëel afweersysteem met geheugen. “Dit wordt een heel nieuw hoofdstuk in de biochemieboeken.” “Door bacteriën expres bloot te stellen aan veel voorkomende virussen, is het ons gelukt om multi-resistente bacteriestammen te maken”, vertelt Philippe Horvath, R&D Team Manager Bio-Ingredients bij zuivelmultinational Danisco. Bacterie-virussen komen van nature voor in melk. Jaarlijks lijdt de zuivelsector tonnen verlies doordat de startercultures voor yoghurt en kaas geïnfecteerd raken. Binnenkort start Danisco met de verkoop van resistente startercultures. En dat is verrassend, want tot voor kort werd gedacht dat bacteriën helemaal geen specifiek immuunsysteem hadden. Met het onlangs ontdekte CRISPR/Cas- systeem blijken bacteriën echter in staat om schadelijke virussen te onthouden, om het virus later snel weer te herkennen en het vervolgens onschadelijk te maken. Daarnaast kunnen ze de verworven immuniteit doorgeven aan hun nageslacht. Als een bacterie wordt blootgesteld aan een virus, komen de Cas-eiwitten (CRISPR-ASsociated) in aktie. Zodra het virus zijn eigen DNA in de gastheercel heeft gespoten, knippen de Cas-eiwitten het in stukjes. Dat lukt overigens maar één op de miljoen bacteriën snel genoeg, de rest gaat aan de infectie ten onder. Een stukje virus-DNA (een ‘spacer’) wordt dan netjes tussen twee zichzelf herhalende stukjes DNA (repeats) in de CRISPR- sequentie geplakt, voor toekomstig gebruik. Als de bacterie vervolgens een virus tegenkomt waarvan hij al een herkenningstukje heeft, maakt hij daar honderden RNA kopieën van. Gekoppeld aan een Cas-knip-eiwit binden deze CRISPR RNA’s specifiek aan het complementaire virus-DNA, waarna dat in kleine stukjes wordt geknipt en afgebroken door de cel. “Het principe van afweer-met-geheugen lijkt wel wat op sommige dierlijke immuunsystemen”, stelt de Wageningse hoogleraar John van der Oost. “Als je al eens door een griepvirus geïnfecteerd bent, ben je na herstel beter beschermd zijn tegen een tweede griepgolf van datzelfde virus.” Genetische modificatie “Om optimale multi-resistente bacteriën te maken, selecteren we na elke infectie de herkenningsstukjes die de beste resistentie opleveren”, vertelt Horvath. “Daarna doen we steeds een nieuwe immuunisatiestap met een ander type virus.” Er komt geen genetische modificatie aan te pas. Het is ook mogelijk om nieuwe herkenningsstukjes van een bacterievirus in te bouwen met genetische modificatie. Als je wilt onderzoeken hoe het systeem precies werkt, is dat handig. “Dat publiceerden wij in Science in 2008,” voegt van der Oost eraan toe. “Door vier herkenningsstukjes tegelijk aan het CRISPR van een E.coli toe te voegen, werd deze 10 miljoen keer resistenter tegen die bepaalde bacteriofaag.” “Maar onze ervaring is dat de ‘zelfgebouwde’ DNA-herkenningsstukken lang niet altijd effectief zijn”, vertelt Rodolphe Barrangou, R&D Team Manager bij Danisco. “Een enkele puntmutatie kan de immuniteit van de bacterie alweer beïnvloeden. Soms is het effectiever om de natuur zijn gang te laten gaan. Plus dat het gebruik van genetisch gemodificeerde organismen voor voedsel nog altijd ongewenst is in de EU. Waarom zouden we dus, onze methode werkt prima.” Het CAS-CRISPR-systeem is aanwezig in de genomen van de meeste prokaryoten: 50 procent van de bacteriën en 90 procent van de archaea. Er zijn maar liefst 8 verschillende CRISPR-systemen gevonden met allemaal een eigen repeat, lengte en eiwitten. Of ze ook allemaal hetzelfde werken, daar wordt wereldwijd veel onderzoek naar gedaan. Danisco kwam de Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats voor het eerst tegen bij de genoomsequencing van Lactobaccilus acidophilus in 2002. “Het was een interessante sequentie: steeds een ogenschijnlijk willekeurig stukje afgewisseld met een korte repeterende sequentie (repeat). Maar toen konden we er echt nog geen wijs uit worden”, vertelt Barrangou. “We dachten dat het misschien een goede plek in het genoom was om verschillende stammen van elkaar te onderscheiden, vergelijkbaar met DNA-fingerprints in forensisch onderzoek. Pas in 2004 ontdekten we dat die ‘willekeurige’ stukjes overeenkwamen met DNA van virussen en plasmiden. Toen schakelden we over op de hypothese dat dit DNA een functie als afweersysteem had. Dat was een goede move: in 2007 publiceerden we het experimentele bewijs daarvoor in Science.” De toepassing van het CRISPR/Cas-systeem reikt verder dan de zuivelindustrie, denkt Van der Oost. “Ik twijfel er niet aan dat dit soort infecties ook in andere sectoren een probleem kunnen zijn. Virussen zijn nu eenmaal overal, en infectie is bijna niet te voorkomen. Ik heb het gevraagd aan verschillende bedrijven die bacteriële fermentaties uitvoeren, maar die willen er geen uitspraken over doen. Mogelijk willen ze dit soort problemen niet aan de grote klok hangen.” Volgens fermentatie-advies bureau Imenz bioengeneering valt het echter in andere sectoren wel mee. “We doen in ieder geval geen extra moeite om die infecties te voorkomen,” vertelt hoofd fermentatie Dirk Penninga desgevraagd. Adresboekje Met het oorspronkelijke uitgangspunt van het onderzoek is Danisco ook doorgegaan. Inmiddels gebruiken ze het systeem ook voor ‘spoligotyping’, DNA arrays waarmee heel precies de identiteit van een stam wordt vastgesteld. Nieuwe herkenningsstukjes worden namelijk altijd op dezelfde plek in de CRISPR sequentie ingebouwd: aan het begin. De oude schuiven zo steeds iets verder op. Dit gebruiken ze bij Danisco; ze gebruiken een bepaald herkenningsstukje als merker. Dan weten ze zeker dat ze de juiste stam te pakken hebben, en dat is heel belangrijk als bacteriën je eindproduct zijn. Op deze manier kun je ook zien welke stam is afgesplitst van een gemeenschappelijke voorouder. Van der Oost: “Net een adresboekje: nieuwe contacten worden bijgeschreven, oude contacten worden uiteindelijk afgevoerd” Maar raken de bacteriën hun resistentie niet weer kwijt, als de herkenningstukjes DNA steeds opschuiven? “Nee”, verzekert Horvath. “Alle verschillende CRISPR-systemen kunnen er minimaal 50 of 60 bevatten, tot wel meer dan 300 in uitzonderlijke gevallen. Wij voegen maar een paar herkenningsstukjes toe aan die collectie. Daarnaast checken we uitvoerig of alle resistenties nog functioneel zijn voordat we ze verkopen.” Regulatie Alle heren zijn er erover eens dat we nog veel over CRISPR zullen horen in de toekomst. “Het mechanisme is nog zo nieuw, dat veel andere bedrijven er gewoon nog niet aan toe zijn gekomen om erin te investeren”, denkt Barrangou. Misschien heeft CRISPR/Cas naast een afwerende, ook een regulerende functie. Onlangs werd namelijk ontdekt dat de herkenningsstukjes ook eigen bacterieel DNA kunnen bevatten. zou het CRISPR-systeem bacterie-eigen messenger-RNA aanvallen, in plaats van DNA. Die mRNA’s worden dan selectief geblokkeerd en mogelijk afgebroken, waardoor de corresponderende eiwitten niet aangemaakt worden. Zo zouden bepaalde genen tijdelijk uitgezet kunnen worden, zonder dat er iets in het genoom werd veranderd. “Als CRISPR inderdaad ook een regulerende functie blijkt te hebben, dan zouden we selectief genen uit kunnen zetten in bacteriën, net als de "gene- silencing" door het siRNA-systeem in eukaryoten”, zegt Van der Oost. “Silencing door siRNA is een geweldige onderzoeksmethode. Voor bacteriën willen we ook wel zoiets.” “Er valt sowieso nog ongelofelijk veel te ontdekken”, meent de Wageningse hoogleraar. “Wij proberen subsidie te krijgen van NWO om de structuur en de functie van de Cas eiwitten te bestuderen, en om te onderzoeken hoe de herkenningsstukjes precies worden ingebouwd in de CRISPRs. Daarover is nog bijna niets bekend. Het zou me niets verbazen als dit onderzoek leidt tot een heel nieuw hoofdstuk in de biochemie boeken.”

Terug

Ziektes oprollen met Epigenetica

C2W Life Sciences #21 , 7 november 2009

Voor patiënten met een zeldzame vorm van leukemie bracht epigenetica hoop. Tijdens de klinische trials met een epigenetisch medicijn zijn er zelfs patiënten genezen. “Het is nog het enige grote succesverhaal, maar het bewijst wel dat epigenetische foutjes te repareren zijn.” BO BLANCKENBURG “Bij steeds meer ziekten vinden wetenschappers een epigenetische component”, vertelt prof. Maarten van Lohuizen, groepsleider polycomb-genen en epigenetica bij het Nederlands Kanker Instituut. “Van kanker, hart- en vaatziekten en psychologische aandoeningen tot erfelijke ziekten zoals fragile X syndroom. Onderzoeksgroepen over de hele wereld zoeken nu naar manieren om epigenetica te sturen.” Grootste verschil met genetische mutaties is dat epigenetische foutjes reversibel zijn en dus mogelijk met medicijnen te repareren. De klinische trials zijn in volle gang. Een van de grote vragen is: levert de keuze voor een epigenetische aanpak eindelijk een kankertherapie op met dragelijker bijwerkingen? “Alle overerfbare genregulatie die niet direct op het DNA zelf ligt, dat is epigenetica,” vertelt Marianne Rots, groepsleider Epigenetic Editing aan de Universitair Medisch Centrum Groningen. “En ja, dat is ongelofelijk breed. Het kleinste niveau is DNA modificatie waarbij kleine methylgroepen aan de basenparen zijn gekoppeld. Maar ook de eiwitten waarmee het DNA verpakt zit, de histonen, kunnen met chemische vlaggetjes het DNA zo strak opvouwen dat het niet meer afgelezen kan worden. Dan zijn er nog allerlei niet-coderende RNA moleculen die genexpressie kunnen beïnvloeden. Zelfs wáár in de kern het chromosoom ligt, bepaalt mede hoe makkelijk de genen erop afgelezen kunnen worden.” Het is dan ook wel voor te stellen dat er wel eens wat mis gaat in één van die vele stappen. “Maar het kan ook in ons voordeel werken,”denkt van Lohuizen. “Hoe meer stappen, des te meer momenten om in te grijpen. Wellicht kunnen we kanker dan dubbel zo stevig aanpakken.” Imprinting’ diseases waren de eerste ziekten waarbij de ernst van epigenetische mutaties werd ontdekt. In principe heeft iedereen twee kopieën van alle essentiële genen. Eén van de vader en één van de moeder. Eén van de twee is in gebruik en heeft een open structuur zodat alle eiwitten er makkelijk bij kunnen. De ander wordt epigenetisch stilgehouden door een strakke vouwing, een silent gene. Als de actieve kopie toch wordt gesilenced, is dat net zo ernstig als het ontbreken van dat gen. Maar ook een extra kopie die actief is, zoals het 11p15 gen bij patiënten met het Beckwith Wiedemann Syndroom, of tumor supressor genen die ten onrechte uitstaan, veroorzaken allerlei problemen. Op niveau De zoektocht naar therapieën hangt af van op welk niveau de epigenetica beïnvloed moet worden. Marianne Rots richt zich op de DNA methylatie. “Genen die in de cel niet gebruikt worden, hebben vaak een methylgroep aan elke C die voor een G zit. Dit wordt herkent door eiwitten die het DNA dan weer verder inpakken, zodat er echt geen transcriptie-eiwitten meer bij kunnen.” De eerste FDA goedgekeurde epigenetische medicijnen waren remmers voor de ‘DNA methyltransferase enzymen’. Deze eiwitten zorgen in de cel voor het aankoppelen van methylgroepen om genen uit te zetten. In kanker schakelen ze de tumorsupressor genen uit die tumorvorming in gezonde cellen onderdrukken. Als de DNA methyltransferases geremd worden door medicatie, dan worden de tumorsupressor genen weer actief en de kanker een stuk minder gevaarlijk. Erg specifiek lijken ze niet te zijn, maar wel effectief. De DNA methyltransferase remmer Vidaza was het eerste medicijn dat patiënten die lijden aan de zeldzame leukemiesoort MDS verlichting kon brengen, zonder ernstige bijwerkingen. Dat dit kan met een medicijn dat nauwelijks specifiek lijkt te zijn voor bepaalde celtypen, geeft te denken. Want als DNA methylatie zo essentieel is voor de identiteit van cellen, waarom zorgen deze remmers maar voor minimale ontregeling? “Blijkbaar is kankerweefsel toch gevoeliger voor dit soort dingen dan gezonde cellen,” denkt van Lohuizen. “Het is ook vaak zo dat kankercellen door hun vele mutaties een aantal back-up mechanismen zijn kwijtgeraakt. Wellicht kunnen de gezonde cellen de invloed van deze remmers nog repareren, maar de kankercellen niet meer.” Permanente oplossing Patiënten worden wel afhankelijk van deze medicijnen, want zodra ze niet meer slikken kunnen de methyltransferases weer hun gang gaan. Marianne Rots zoekt naar een permanentere oplosing, bijna tegenovergesteld aan de methyltransferase remmers. Zij methyleert actief genen om ze uit te zetten. “We proberen de situatie in kankerweefsel te normaliseren door oncogenen permanent te deactiveren. Daarvoor gebruiken we methylatie-enzymen uit bacteriën of mensen. Maar als je zo’n enzym zomaar loslaat in de cel, methyleert het direct alle C’s voor G’s die het tegenkomt: dat is natuurlijk vreselijk toxisch. Daarom willen we enzymen met die activiteit koppelen aan een eiwit dat een bepaalde DNA-sequentie kan herkennen. Dergelijke DNA bindende domeinen zijn makkelijk aan te passen voor sequenties van 18 basenparen, een uniek adres in het humane genoom. En die laten we dan op promotoren (het deel van het gen dat de transcriptie reguleert) van de oncogenen binden. Dan methyleert het effectieve domein alleen rondom die bindingsplaats, heel specifiek dus. En hopelijk zetten we zo maar één oncogen uit. Bijkomend voordeel is dat we ons geen zorgen hoeven te maken over bijwerkingen. Want oncogenen staan toch al uit in gezonde cellen.” Helaas is het nog weinig gelukt om daadwerkelijk een gen uit te zetten in levende cellen. “Daar zijn we nu druk mee bezig,” aldus Rots. En wat is dan de halfwaardetijd van die toekomstige methyleringsbehandeling? “Het ziet ernaar uit dat DNA methylatie bijna een permanente schakelaar is,” legt Rots uit. “Als we het DNA van cellen ongecontroleerd methyleren, dan blijkt dat die hun methylatiepatroon doorgeven aan de volgende generaties.” Histoncode Het volgende niveau in de epigenetica is de histon modificatie. Deze histon eiwitten werden lang als dom verpakkingsmateriaal gezien, maar blijken een code te dragen bijna net zo ingewikkeld als DNA zelf. De streng basenparen wordt om een klosje van vier histonen –een nucleosoom- gerold en die stapelen zich dan weer op in een helix. Hierdoor past een meter DNA toch in die cel van een micrometer. Die vier histonen hebben uitstekende staarten waarvan de modificatie als tijdelijke chemische merker kan dienen. Ubiquitine, sumo, acteylgroepen, methylgroepen, fosforylatie, noem maar op, het kan aan een histonstaart voorkomen. En of een gen ‘open’ of ‘dicht’ staat, of misschien maar halfopen, bepaald die histoncode. “Die is echt nog ongelofelijk ingewikkeld,” vertelt Karin Vanderkerken van de Vrije Universiteit Brussel. “Elke groep kan aan de staart van ‘histon 2A’ een hele andere betekenis hebben dan aan ‘histon 4’. Of zelfs op andere posities aan het staartje van één histon. Of misschien zijn verschillende combinaties van modificaties wel de sleutel, daar hebben we echt nog geen idee van.” Wie die code kraakt maakt kans op de volgende Nobelprijs. De enige histonmodificatie waar we wat over weten is de acetylatie. Over het algemeen geld: veel acetylatie leid tot een open structuur; zo’n gen staat dus ‘aan’. Er zijn al elf medicijnen in de handel die daarop inspelen: de Histon DeACetylatie remmers verhinderen de afkoppeling van histon-acetylgroepen. Hierdoor blijven genen geactiveerd, als deze ten onrechte in kankerweefsel zouden worden uitgezet. Van Lohuizen: “Voor patiënten met promyelocytische leukemie was er jarenlang weinig hoop. Maar door de HDAC remmer retinolzuur te combineren met chemotherapeutisch arsenicum zijn er zelfs patiënten tijdens de klinische trials genezen. Het is nog het grootste succesverhaal, maar het bewijst wel dat epigenetische foutjes gerepareerd kunnen worden.” Deze kleine moleculen zijn sinds 2005 in de handel voor bepaalde typen leukemie, maar ze hebben nog wel de nodige bijwerkingen, zoals misselijkheid, verlies van de smaaksensatie, vermoeidheid en overgeven. Toch zijn ze –net als de methyltransferase remmers- niet opvallend toxisch. “We weten dat de histon acetylatiepatronen in kankercellen sterk ontregeld zijn,” legt prof. Marc Timmers, groepsleider chromatine regulatie aan het Universitair Medisch Centrum Utrecht, uit. “Een hoge concentratie HDAC enzymen is waarschijnlijk de boosdoener van deze ontregeling. Hierdoor ligt het voor de hand dat HDAC remmers meer effect hebben op kankercellen dan op gewone cellen, waar HDAC-enzymen mogelijk minder actief zijn. Wat dat aangaat is de benadering net als bij andere kankermedicijnen: medicijnen met veel effect op delende cellen raken kankercellen het meest, omdat die cellen meer delen. Dus hebben de HDAC-remmers meer effect waar er meer HDACs zijn. Maar waarom de HDAC remmers minder bijwerkingen geven dan bestaande kankertherapeutica … dat is nu echt nog koffiedik kijken.” Vanderkerken kijk hier onder andere naar. “Wij observeren in muismodellen het effect van HDAC remmers op tumoren, en de cellen in hun omgeving. Maar de focus ligt natuurlijk op het vinden van een medicijn. Met de HDAC remmers pogen we de cel zijn vermogen tot apoptose terug te geven. Dan kunnen ze worden gecombineerd met chemotherapie. Een lagere concentratie chemo kan dan toch alle kankercellen doden. Dat scheelt al flink in de bijwerkingen.” NKI’er van Lohuizen is het daar mee eens. “In combinatie therapieën zit toekomst. Ik hoop dat we binnenkort naar ook therapieën kunnen die beide epigenetische niveau’s combineren. Als we zowel de tumorsupressorgenen weer aan kunnen zetten en de oncogenen uit, geven we de kanker dubbel zoveel klappen. En dan heb je van beide medicijnen minder nodig wat weer financieel en qua bijwerkingen voordelig is.” Zelf mikt van Lohuizen op een vrij nieuw veld: histon methylatie. “Sterke methylatie op histonen van bepaalde genen geeft de kankercellen stamcel-achtige eigenschappen, onder andere ongecontroleerde deling,” aldus Lohuizen. “Wij zoeken naar manieren om de methylatiepatronen te normaliseren in de hoop dat deze cellen dan gaan differentiëren, zodat ze weer in ongevaarlijke weefselcellen veranderen.” Met hagel schieten Bijwerkingen kunnen minder worden met betere therapie, maar we zullen ze nooit helemaal kwijtraken. “Met kankertherapie zul je altijd moeten schipperen tussen hele specifieke en hele brede therapieën,” denkt Lohuizen. “Aan de ene kant wil je elke patiënt screenen en zo gericht mogelijk helpen met zo min mogelijk bijwerkingen. Maar in de praktijk is dat financieel gewoon niet haalbaar. Als arts en fabrikant wil je zo snel mogelijk zo veel mogelijk mensen helpen, dus schiet je soms liever met hagel dan met scherp.” Marc Timmers: “Er wordt in het bedrijfsleven erg veel aan epigenetische medicijnen gewerkt, maar niet veel over gepraat. Ik hoop dat ze de gulden middenweg zullen vormen. Selectief genoeg om niet teveel bijwerkingen te geven, maar breed genoeg om op meerdere kankersoorten in te werken.”

Terug

Macro ambities met micro-RNA

C2W Medicines #1, 29 juni 2009

Is micro-RNA de volgende stap in het bestrijden van kanker? Wel als het aan Roel Schaapveld, COO van InteRNA Technologies, ligt. “Over 10 jaar zijn wij een stevig biotechbedrijf met verschillende miRNA targets tegen kanker in de pijplijn,” verwacht hij. Samen met academische partner Jack Schalken worden de eerste hits dit jaar verwacht. BO BLANCKENBURG Een product heeft InteRNA nog niet, maar wel alle ambitie om het te maken in de farmaceutische wereld. “We hopen over een jaar of vier ons eerste medicijn in fase I klinische trial te hebben! Dit jaar zijn we nog druk met het verder toekennen van biologische functies aan alle miRNAs in onze collectie en het valideren daarvan.”, vertelt Schaapveld. De eerste duizend sequenties zijn al geselecteerd en in virussen gekloneerd, klaar om samen met academische partners te screenen op functie en medicijnpotentiaal. “Ik verwacht dat we eind dit jaar keuzes moeten gaan maken met welke hits we verder gaan.” MiRNA’s zijn korte stukjes RNA van ongeveer 20 nucleotiden, en pas zo’n tien jaar geleden ontdekt. Ze komen van nature in de allerlei celtypen voor en onderdrukken genexpressie. Door te binden aan boodschapper RNA inhiberen ze de translatie tot eiwit of induceren ze de afbraak van mRNA. Bij de oprichting in 2006 heeft InteRNA, gevestigd in Bilthoven, al een substantiële collectie gepatenteerde micro-RNA’s meegekregen van de Utrechtse onderzoeksgroepen van Eugene Berezikov, Edwin Cuppen en Ronald Plasterk op het Hubrecht instituut. Die eerste twee hebben InteRNA opgericht met investeerder Aglaia Oncology Fund. InteRNA richt zich dan ook alleen op die miRNA’s die met kanker te maken hebben. Het Bilthovense bedrijf is van plan z’n miRNA-medicijnen zelf van hit tot 2e fase klinische trial te dragen. In het simpelste geval vormt het miRNA zelf het medicijn. Dat is het geval als de cel zijn vermogen is kwijtgeraakt om een bepaald miRNA te produceren. Het miRNA kan ook oncogeen zijn: een miRNA dat cellen van kankereigenschappen voorziet. Dan is de korte RNA-sequentie juist de target en kun je aan oplossingen zoals antisense-RNA -“antagomiR”- gaan denken. “Voorlopig hebben we voldoende aan het geld van onze investeerder en binnengehaalde subsidiegelden.” Schaapveld vindt het niet té ambitieus voor een klein bedrijf om helemaal tot fase II van de klinische studies te kijken. “Volgend jaar is het waarschijnlijk wel weer tijd voor een nieuwe investeringsronde. Ook zijn we in gesprek met bedrijven die interesse hebben in onze collectie voor andere ziekten dan kanker, zoals hart-en vaatziekten of diabetes. De kans is groot dat we ook het nodige aan licenties gaan verdienen. Tegen de tijd dat we aan de fase IIb/III van de klinische trials toe zijn, gaan we op zoek naar een grote partner in de farma.” Samenwerking en concurrentie “Met een beetje geluk ligt op het terrein van prostaatkanker het eerste miRNA-medicijn over een jaar of 5 tot 10 in de kliniek”, stelt prof. Jack Schalken. Zijn Nijmeegse Experimentele Urologie-groep is een van de academische partners waar InteRNA mee samenwerkt. “Wij combineren de miRNA-bibliotheek van InteRNA met onze modellen voor prostaatkanker,” vertelt Schalken. “Een prachtige symbiose tussen bedrijf en universiteit.” De eerste stap naar de kliniek is een medium throughput screen van de ongeveer 1000 miRNA’s in de collectie. De onderzoekers in Nijmegen brengen elk microRNA apart tot overexpressie in speciale cellijnen, die een kankereigenschap zoals uitzaaiing nabootsen. “Hoe die essays precies werken kan ik helaas niet vertellen, dat is geheim. Maar zit er een miRNA in de collectie dat die uitzaaiing tegenhoudt, dan weten we wat zijn biologische functie is. En hebben we onze eerste hit te pakken.” “Met andere academische partners zoeken we ook naar nieuwe miRNA’s”, vertelt Schaapveld. “Op het VUmc hebben we bijvoorbeeld een post-doc gestationeerd. Hij kijkt onder andere naar verschillen in expressie tussen gezond en tumorweefsel. Dat is twee vliegen in één klap: een nieuw miRNA, dat gelijk in de diagnostiek te gebruiken is.” In de diagnostiek worden miRNA’s overigens al wel ingezet, terwijl er nog geen op miRNA gebaseerde medicijnen op de markt zijn. Het Israelische Rosetta Genomics heeft al 3 diagnostische testen op de markt, gebaseerd op miRNA-expressie. Op therapeutisch terrein lijkt het Amerikaanse Mirna Therapeutics een concurrent voor InteRNA: zij zitten al met een aantal compounds tegen kanker in muis modellen. Drug delivery “We willen met hooguit een tiental hits het wetenschappelijke validatieproces ingaan”, vertelt Schaapveld. “Anders verlies je je focus als bedrijf. De rest dragen we over aan partners. Nu zetten we eerst nog breed in: we onderzoeken alle aspecten van kanker, van oncogenese tot metastase. Daarna maken we keuzes, vooral gebaseerd op wat de markt doet. Waar is behoefte aan in de kliniek, wat doet de concurrentie?” “Zodra we in de kliniek komen wordt het spannend”, stelt Schaapveld. Wat een nucleotide-based drug doet in mensen, moet immers nog blijken. “Ik anticipeer zonder meer dat je ook wel wat neveneffecten kunt krijgen”, vult Schalken aan. “Het is op dit moment allemaal nog heel erg nieuw, grensverleggend onderzoek.” Voor het daadwerkelijk een medicijn is, moet het miRNA wel nog op de juiste plek terecht komen. “Delivery heeft nog geen hoge prioriteit. We houden op dat terrein het siRNA-veld scherp in de gaten, die lopen op ons voor met enkele fase I/II trials. ”, vertelt Schaapveld. Zijn bedrijf denkt in ieder geval niet aan gentherapie. Drug delivery via liposomen of nanoparticles ligt meer voor de hand. “Dit is ook onderdeel van een groot subisidie-project dat we binnenkort hopen te starten.”

Terug

In het kielzog van Darwin

Explore #4, mei 2009

Zingende walvissen, Braziliaans DNA, fossielen, en Saharazand vormen maar een paar ingrediënten van de reis van Beagle. In het kielzog van Darwin speuren moderne wetenschappers de oceanen af, en jij kan mee! BO BLANCKENBURG De wereld rond in een zeilschip. Charles Darwin deed het in 1831 en schreef er uiteindelijk zijn beroemde boek “on the origin of species” over . Dit jaar maakt een internationaal, maar vooral Nederlands team van wetenschappers dezelfde reis om te onderzoeken hoe het met de wereld gaat. En hoewel de boot alles weg heeft van het ouderwetse zeilschip waarmee Darwin de oceanen trotseerde, is het voorzien van de allermodernste 20e eeuwse communicatietechnieken. Zo kun je de reis volgen via blogs op internet, en een wekelijkse televisieserie op de VPRO. “ Tweehonderd nachten op zee, de hele wereld over, wetenschap, kunst, cultuur, leven op een zeilschip. Het is je reinste avontuur. Darwin voer vijf jaar rond op het schip HMS Beagle, wij doen zijn reis na in ongeveer tien maanden”, vertelt eindredacteur Lex Runderkamp. Hij raakt niet uitgepraat over de reis: het Beagle project. Al heet de boot officieel de ‘Clipper Stad Amsterdam’. Omdopen is geen optie: dat brengt ongeluk volgens de zeelieden. Niet alleen wetenschappers zijn welkom aan boord, ook scholieren mogen meevaren. De gelukkigen zullen worden uitgekozen aan de hand van een wedstrijd. Op de boot zullen ze ervaren wat Darwin meemaakte tijdens zijn reis. En dan gaat het niet alleen over stampende golven en opbollende zeilen, maar vooral over het onderzoek dat Darwin wereldberoemd maakte. De wereldreizigers zullen op zoek gaan naar plekken waar de bioloog over schreef, en gaan kijken hoe het daar nu is. Ook op het land zal het nodige worden uitgezocht. Darwin zelf bracht maar 1 van zijn 5 reisjaren op zee door. De rest van de tijd was hij op het land om te observeren en onderzoek te doen. Zeepolitie Digitaal houden de deelnemers, ook wel ‘Beagles’ genoemd, alles wat ze meemaken bij via blogs en webcams. Runderkamp: “Thuis kan iedereen kan met ons praten en meedenken. Dus als je nog een mooi idee hebt, kom maar op, dan doen we het gewoon!” “We gaan met de Beagle reis kijken hoe het er echt met de wereld voorstaat. Zie ons als een thermometer voor de aarde. Moeten we ons nu zorgen maken, of is een deel overdreven? Of zijn sommige dingen erger dan gedacht? Om hierachter te komen gebruiken we de meest objectieve scheidsrechter die we kunnen bedenken: de wetenschap.” Het milieu zal in vele onderzoeksprojecten een centrale plaats innemen. Zo gaan de onderzoekers bijvoorbeeld kijken naar El Nino, het kappen van het regenwoud, de verzuring van de zee en nog veel meer. Runderkamp: “Rond de Falkland eilanden bijvoorbeeld worden de zeeën industrieel leeggevist door vloten van Korea en Japan. We gaan daar met de zeepolitie meevaren om te zien wat voor gevolgen deze overbevissing heeft voor de natuur.” Survival Natuurlijk hoort bij al die wetenschap een flinke dosis Darwin. Zo doet het schip de door wereldberoemde Galapagos-eilanden aan, waar Darwin’s survival of the fittest-theorie met eigen ogen te zien is. Op elk eiland vliegt een andere ‘Darwinvink’ rond, allemaal afstammelingen van de dappere oervink die ooit de eilandengroep bereikte, en inmiddels per eiland aangepast aan de unieke omstandigheden. Evolutie in progress ! Daarnaast borduren de moderne wetenschappers voort op Darwin’s stelling dat de mens ook maar een dier is. In Rio de Janeiro gaan de Beagles samen met de Amerikaanse onderzoeker Spencer Wells DNA verzamelen van de mensen daar. Wells onderzoekt waar we als mensen precies vandaan komen en hoe het kan dat de een zwart is en de ander blank. En hij wil graag weten waar die evolutie naartoe gaat. Wellicht hebben we over 1000 jaar allemaal dezelfde koffiekleurige huid. Ook gaan de Beagles op zoek naar de indianen van Patagonië. Darwin heeft deze mensen tijdens zijn reis ontmoet en beschreef ze als ‘enigszins wild, met lange haren en gekleurde gezichten, maar vaardig met mes en vork’. In de jaren na Darwin’s bezoek, zijn de Patagoniers vrijwel uitgestorven. De Beagles gaan in diezelfde streek, nu Argentinië, op zoek naar afstammelingen van deze inheemse bewoners. Ook volgen ze Darwin’s voetsporen naar de toppen van het Andesgebergte. Van zijn klim van een van de hoogste bergen ter wereld heeft hij een prachtig verslag gemaakt. De Beagles gaan diezelfde route ook lopen, met Darwin’s boek in de hand. Ze hopen terug te vinden wat Darwin beschreef, of wat er wat er veranderd is. Wervelstormen Naast onderzoek neemt ook het leven op het schip een centrale plaats in tijdens de reis en de bijbehorende televisieserie. Een soort Beagle Big Brother, dat in goede banen geleid wordt door Richard Slootweg, kapitein van de clipper Stad Amsterdam. “De scheepsbeschuit is misschien een tosti geworden, maar het leven op de Stad Amsterdam is qua ritme niet heel anders dan hoe het leven op de Beagle geweest moet zijn. Als kapitein ben ik de baas, samen met mijn stuurlui en matrozen zorg ik, dag en nacht, dat de vaart behouden blijft.” De clipper is een klassiek zeilschip, dus veel gebeurt nog met de hand. De matrozen moeten nog echt in de mast klimmen om de zeilen te strijken en de koers wordt nog altijd met sextant en kaarten bepaald. “Tja, de zeeën zijn nog even breed als toen, dus het zal wel lukken. En natuurlijk hebben we ook radar en GPS apparatuur aan boord. En een motor om te smokkelen, als er even geen wind is.” Is de reis ook net zo gevaarlijk als in Darwin’s tijd? “Nee hoor. Je weet het natuurlijk nooit en we pakken wel het wervelstorm-seizoen mee tussen Tahiti en Sydney. Maar het is een stevige boot met een goede bemanning, dus de passagiers kunnen rustig slapen. Als die landrotten tenminste niet zeeziek worden!” Volgens Runderkamp is daar niet aan te ontkomen. “Je moet even ‘ingeslingerd’ worden. Het duurt ongeveer een week voor je aan het geschommel van de zee gewend bent. Maar dan slaap je ook als een roos. En alle Beagles zullen zeker moe zijn, elke week een aflevering maken zal ons aardig bezighouden.” Hoogste bergen Op het schip is een kleine televisiestudio aanwezig. “Maar het meeste gefilm doen we buiten hoor!”, zegt Runderkamp. “Anders hadden we net zo goed in Hilversum kunnen blijven.” Elke aflevering wordt 35 minuten televisie, een mix van wetenschap en avontuur. De serie wordt onder andere gemaakt door een van de makers van de serie “In Europa” die de laatste twee jaar de geschiedenis van Europa uitlegde via interessante personen en documenten. Nu zal Darwin’s reis als rode draad dienen om de toestand van de wereld in kaart te brengen. “Het idee om Darwin achterna te varen voor de TV was al in de jaren ’80 bedacht”, vertelt Runderkamp. “Maar toen was te technologie domweg nog niet ver genoeg. Dan was je eerst een jaar aan het filmen, dan monteren en voordat de serie werd uitgezonden… Nu zul je de Beagle reis bijna real-time kunnen volgen. En het past natuurlijk ook wel mooi in het Darwin jaar.” TV en internet komen steeds dichter bij elkaar en daar maken de Beagles dankbaar gebruik van. Iedereen die aan boord komt, houdt een blog bij, wetenschappers, televisiemakers en scholieren. Zelfs het schip stuurt ons informatie via internet: de positie via GPS, zeetemperaturen en stroming via meetapparatuur in de romp. In de mast komt een webcam te hangen zodat we zelfs weten wat voor weer het is, bij de Beagles. Angsten “Niet alles wat je over milieu en klimaatverandering hoort, is direct de waarheid. Het is belangrijk dat kijkers zich daarvan bewust worden”, zegt Runderkamp. “Voorzichtigheid met de makkelijke meningen van alledag.” Het beeld in de media wordt troebel door allerlei meningen en angsten. De Beagles willen laten zien dat alleen met goed onderzoek dat beeld weer helder wordt. Sommige dingen zullen wellicht wel mee blijken te vallen. Er zullen ook problemen aan bod komen waar weinig aandacht voor is, maar die misschien veel erger zijn. Daar zoeken de wetenschappers oplossingen voor. “Onderzoekers die al jaren met een bepaald onderwerp worstelen, doen dat niet voor niks. Die proberen de situatie te veranderen en dat is nu juist het ontroerende. Oplossingen zullen van hun ideeën komen, maar we moeten ze met z’n allen waarmaken. Met de Beagle reis hopen we mensen bewust te maken van de toestand in de wereld. Maar we willen in ieder geval een geweldig avontuurlijk programma maken!” Win een reis naar Kaapstad! Vlieg jij in het voorjaar van 2010 naar Kaapstad om daar in de voetsporen van Charles Darwin te treden? Bezoek jij de Beagle die in mei 1836 ook in Kaapstad aanmeerde? Doe dan mee met de wedstrijd ‘Future Species’ die het project Expeditie Broeikaswereld van de Universiteit Utrecht en het Beagle project van de VPRO gezamenlijk organiseren. Darwin Jaar 2009 Dit jaar is het 200 jaar geleden dat Charles Darwin (1809-1882) werd geboren en 150 jaar geleden dat zijn beroemde boek The Origin of Species werd gepubliceerd. Hierin introduceerde hij de theorie dat evolutie van soorten wordt gedreven door natuurlijke selectie. De geologische geschiedenis laat zien dat zowel het ontstaan als het uitsterven van soorten altijd al heeft plaatsgevonden. Relatief snelle en extreme klimaatsveranderingen, bijvoorbeeld veroorzaakt door grootschalige vulkanische activiteit en inslagen van meteorieten en kometen, kunnen echter ook massa-uitstervingen veroorzaken en hiermee miljoenen jaren van evolutie abrupt beëindigen en van koers doen wijzigen. Vaak ontstaan na zo'n gebeurtenis in korte tijd veel nieuwe soorten en vindt er op die manier dus hele snelle evolutie plaats. Wedstrijd Future Species Hoe zal de evolutie in de toekomst toeslaan gezien de huidige snelle klimaatsverandering? Hoe ziet het leven op aarde er over 500 jaar uit? Zorgt de huidige klimaatsverandering bijvoorbeeld voor een nieuwe massa-uitsterving, vergelijkbaar met het uitsterven van de dinosauriërs ca. 65 miljoen jaar geleden? Zijn er nieuwe soorten ontstaan? Laat zien hoe jij de toekomst van de evolutie ziet! Je mag hiervoor allerlei communicatiemiddelen (film, animatie, website, essay, gedicht) gebruiken. Meer informatie De wedstrijd start tegelijkertijd met het vertrek van de Beagle op 1 september uit Plymouth (Engeland). Vanaf 15 augustus zal alle wedstrijdinformatie te vinden zijn op: www.expeditiebeagle.nl.

Terug

Home Made Arrays

C2W Life Sciences #9 , 2 mei 2009

Met de FlexArrayer maakt elke moleculair bioloog in een nachtje zijn eigen DNA-chip. Producent FlexGen hoopt met een recente investering van enkele miljoenen een aandeel op de wereldmarkt te veroveren. Fred Dom, CEO van FlexGen heeft er zin in: “Het is gewoon een stoere technologie. Je wilt toch liever een laserprinter dan zo’n suffe inktjet? BO BLANCKENBURG Het witte blok past net op een labtafel. Je ziet het er niet aan, maar met deze FlexArrayer kunnen wetenschappers hun eigen DNA-chips ontwerpen. “Je zet hem aan als je om 5 uur weggaat en de volgende dag kun je met je chip aan de slag.” Joop van Helvoort, Chief Scientific Officer van FlexGen, straalt van beroepstrots als hij het apparaat demonstreert. “Op deze chips van 15 bij 15 millimeter passen 22.000 ‘spotjes’, elk met verschillende stukjes DNA. Welke basenvolgorde elk spotje heeft, stelt de gebruiker zelf in.” Om die verschillende volgordes DNA-basen te maken, gebruikt de FlexArray een laser. Via een ingenieus systeem van kleine spiegels kan de laser elke spot selectief belichten. Daardoor wordt een foto-activeerbare beschermgroep afgekoppeld, dus kan alleen op de belichte plaatsen een nieuwe base in de DNA streng worden ingebouwd. En na een nacht is de chip klaar. Vrij snel, want op een custom made chip van bijvoorbeeld Agilent of Nimblegen mag je toch wel acht weken op wachten. De miljoenen die Flexgen deze financieringsronde heeft binnengehaald, komen van Biogeneration Ventures en het Franse Life Sciences Investments Crédit Agricole Private Equity. “De Fransen betalen iets meer, maar in de praktijk hebben wij meer met Biogeneration ventures te maken,” legt Dom uit. Sinds de oprichting in 2004 zijn er net drie FlexArrayers verkocht, één aan het Leids Universitair Medisch Centrum (LUMC) en de andere twee aan researchconsortium en partner CTMM. “De aandeelhouders vinden het ook wel tijd worden intussen.” Met deze laatste investering gaat FlexGen de mogelijkheden van de FlexArrayer uitbreiden. “Het principe van de FlexArrayer werkt, dat hebben we bewezen. Voor sequencing zijn onze chips minstens net zo nauwkeurig als Affymetrix” stelt Dom. “Maar de volgende stap is het instrument geschikt maken voor meerdere toepassingen. Er moeten optimale protocollen worden gevonden voor bijvoorbeeld biomarker validatie, genomische selectie, detectie van pathogenen, enzovoort.” Het patent voor het apparaat zelf is nog een dikke 17 jaar geldig. Dit jaar wordt er samen met een tiental partners aan universiteiten, bedrijven en instituten gezocht naar die verfijning die andere toepassingen mogelijk maakt. Deze protocollen kunnen dan ook gepatenteerd en vervolgens gepubliceerd worden. Zodra de Flexarrayer in belangrijke publicaties voorkomt ontstaat er meer vraag naar,”ligt Dom toe. “In de eerste plaats richten we ons op de Europese en Amerikaanse markt. We verwachten dat de verkoop in 2010 echt gaan rollen.” Dan gaat FlexGen de concurrentie aan met de gevestigde orde. “In de DNA-microarray-wereld zijn er toch een aantal grote namen,” legt Max van Min, FlexGen’s Sales manager uit. “Die verkopen vaak ook meer dan alleen een chip; bij de microarray heb je ook de sofware, de glaasjes en de scanner nodig anders heb je er niets aan. Het Duitse Febit, de enige concurrent die ook een array-synthesizer zoals wij verkoopt, heeft ook voor zo’n totaalpakket gekozen. Wij doen juist het tegenovergestelde: wij bieden wetenschappers de mogelijkheid zelf met de technologie te spelen. Als gebruiker ben je vrij om zelf te creëren, daar hoort bij dat de FlexArrayer compatibel is met allerlei downstream toepassingen.” Deze flexibiliteit en in house productie maken de FlexArrayer ook erg aantrekkelijk voor bedrijven. Zelf produceren betekent immers de grootst mogelijke vertrouwelijkheid. FlexGen is in 2004 opgericht, als een joint venture van het LUMC en Dutch Space. “Het LUMC bezat de kennis over sequencing, genetica en DNA-synthese. Dutch Space zocht naar toepassingen voor zelf ontwikkelde technologieën, in ons geval de laser,” vertelt Van Helvoort. “FlexGen is het resultaat.” Hoewel het bedrijf in het begin door de oprichters werd gedragen, is alleen ingenieur Cock Heemskerk die van Dutch Space kwam, nog bij het bedrijf betrokken.. De rest is alleen nog aandeelhouder. Het bedrijf telt nu elf man onder leiding van Dom en het enthousiasme spat er vanaf. “Je bent hier geen onderdeeltje van een groot geheel, dat je niet mist als je een dagje niet werkt,” roept Dom. “Die elf man, daar moeten we het mee doen.” “De laser is een van de grootste vernieuwingen,” vervolgt Van Helvoort zijn uitleg over het apparaat. Hiermee kan op de 1000e millimeter precies worden bepaald waar de beschermgroep die de chips bedekt, eraf wordt geschoten. Zodra er dan met een nucleotide wordt gespoeld, hecht die alleen op de onbeschermde plaatsen. Zo bouwen ze de DNA strengen op. “Lasers gebruiken maar 1 golflengte en geen heel spectrum zoals bij de kwiklampen die al wel voor dergelijke machines gebruikt werden. We hoeven het uv-licht dat DNA kan beschadigen niet meer weg te filteren. Ook warmt de chip niet op tijdens de productie, wat de kwaliteit weer zou kunnen beïnvloeden.” De spotjes kunnen nu stukjes van ongeveer 60 nucleotiden bevatten, maar recente data voor de efficientie van DNA-synthese wijzen erop dat ze nog wel wat langer kunnen worden. “Het is één van de dingen waar we nog mee bezig zijn”, beaamt Van Helvoort. “Ook de flowcel waar de chip in zit tijdens productie, mag nog wel wat gebruikersvriendelijker worden. Onze moleculair biologen kunnen er prima mee overweg, maar iets wat ‘klik’ zegt is toch mooier dan zelf schroefjes aandraaien.”

Terug

De motivatiecurve

Blog "Ervaringen van twee Freelancers", 24 april 2009

Het is er altijd, dat moment. Mismoedig staar ik naar mijn lege beeldscherm. Ik denk aan de bergen informatie die ik de afgelopen dagen heb verzameld. Ineens lijkt het heel weinig, lang niet interessant genoeg voor een artikel. Wie wil hier nou wat over lezen? Even een paar weken terugspoelen, naar het begin van mijn motivatiecurve. De hoofdredacteur van een magazine waar ik vaak opdrachten voor doe, belt me tijdens mijn wintersportvakantie. Of ik zin heb in een reportage over een scholierenproject? ‘Natuurlijk!’ roep ik enthousiast. Eenmaal thuis stort ik me er lekker in. Het is een superleuk project, mijn motivatie huizenhoog en ik voel; dit gaat een topstuk worden! Vlijtig ga ik op zoek naar organisatoren, wetenschappers en scholieren om te interviewen. Ik observeer scholieren tijdens een practicum, interview de winnaar van vorig jaar en ontfutsel de nietsvermoedende 5e klassers een paar mooie quotes. En hun emailadressen. Dan volgt de sudderfase. Ik laat alle informatie een paar dagen op me inwerken, om de structuur van het stuk te bepalen. De curve neemt hier een aardige duik naar beneden. Mijn gevoel over het artikel verschuift geleidelijk van ‘leuk’ naar ‘werk’. De tekst houdt me constant bezig. Of ik nu onder de douche sta, bij de bushalte of in de supermarkt, mijn achterhoofd is druk aan het werk. Toch maar met een quote beginnen? Of ga ik voor een meer beschrijvende lead? Ik draai elk stukje informatie binnenste buiten en laat alles in 100 verschillende volgordes passeren, tot er – bijna als vanzelf – een structuur ontstaat die ik dan snel op de achterkant van een kassabonnetje krabbel. Dan moet het dan toch echt gebeuren; er moet getypt worden! Met twijfelachtige moed sluit ik mezelf op in mijn studeerkamer, vastbesloten er niet meer uit te komen voordat het stuk op papier staat. Dan slaat de twijfel toe. Er is vast niemand die dit verhaal ook maar een moer interesseert. Ik vind het zelf niet eens meer leuk, het voelt als oud nieuws. De motivatiecurve daalt nu onder het vriespunt. Ik heb het he-le-maal gehad met het onderwerp, die stomme scholieren en betweterige onderzoekers. Laat ze naar de maan lopen met hun domme projectjes! Maar: ik heb de redactie beloofd dat het stuk er komt. En je afspraken niet nakomen, dat is het ergste wat je als freelancer kunt doen. Gewoonweg geen optie! Ik staar nog eens chagrijnig naar dat witte scherm. Verdomme, kom op Bo! Ik haal diep adem, kijk op mijn kassabonnetje en begin. Een uurtje later steekt mijn vriend zijn hoofd om de deur: “gaatie goed?” Ik mompel onduidelijk naar hem, compleet opgezogen door mijn tekst. De basis staat er en de motivatie klimt weer. Langzaam krijgt het uiteindelijke verhaal vorm. De motivatie kruipt voorzichtig uit zijn dal; misschien dat het toch nog wel een leuk stuk wordt. De volgende dag trek ik een uurtje uit om aan het stuk te vijlen, dan gaat het naar de geïnterviewden en verder naar de redactie. Pas als de deadline is gehaald, haal ik weer vrij adem. Pfoe, het is toch weer gelukt! De motivatie is weer op oud niveau, zeker als de klant er ook tevreden mee is. En dan komt de grootste voldoening, het artikel zwart op wit. Elke keer ben in weer trots en voel ik: uiteindelijk is het de moeite toch zo ontzettend waard!

Terug

DNA is pure natuurkunde!

Explore #3, 3 april 2009

De code van het leven blijkt nog ingewikkelder dan we al dachten. Natuurkundigen werken zij aan zij met biologen om histoncode te ontrafelen; de gebruiksaanwijzing voor je DNA. BO BLANCKENBURG Het schaap Dolly is inmiddels alweer overleden, maar we hebben dat klonen toch nog steeds niet goed onder de knie. Waarom zijn er nog altijd minimaal honderd identieke pogingen nodig om een kloon te maken? Ook heeft elke cel in je lichaam precies hetzelfde DNA. Toch produceren de slijmcellen in je neus snot, pompen je hartcellen je bloed rond en lezen je hersencellen de Explore. Hoe weet elke cel wat hij moet doen? Daar komen wetenschappers nu achter; de DNA code is niet alleen. De manier waarop DNA is opgeruimd, bevat instructies hoe elke cel het moet gebruiken. “Je moet je genoom eigenlijk zien als een kookboek met honderden recepten. Als je dat boek aan twee chefkoks geeft, weet je nog niet wat je vanavond te eten krijgt,” legt natuurkundige John van Noort van de universiteit Leiden uit. “De kok heeft het laatste woord. En als die het boek een tijdje gebruikt, plakt hij memo-briefjes op de pagina’s met goede recepten. Instructies hoe je het boek het beste kunt gebruiken.” Met DNA gebeurt eigenlijk net zoiets. Het DNA wordt eerst netjes ingepakt door bepaalde eiwitten, de histonen. Die draaien het DNA twee keer om zich heen als een garenklosje en stapelen zich vervolgens netjes op. Op die histonen zitten chemische vlaggetjes. Deze vormen de histoncode die bepaalt of een gen veel wordt afgelezen, of juist helemaal niet. Hartcellen hebben geen behoefte aan spermaproductie, dus worden de genen die daarvoor coderen, heel erg strak ingepakt en nooit gebruikt. Terwijl de genen die te maken hebben met spiersamentrekking juist heel losjes opgerold zitten, klaar om afgelezen te worden. Dit inpakken is een natuurkundig probleem. Probeer maar eens 20 kilometer visdraad in een tennisbal te proppen, zonder knoopjes! “Natuurkunde is de basis. Om ideeën te testen, breng je iets terug tot de essentie. In dit geval meten we hoe strak één DNA streng om zijn klosje zit, door eraan te trekken,” vertelt van Noort. Maar hoe trek je aan iets dat kleiner is dan de kleinste tang? “Daar hebben we een truc voor, de ‘magnetische pincet’. We plakken een uiteinde van een DNA streng aan een objectglaasje voor onder een microscoop. Aan de andere kant van de streng plakken we een klein bolvormig magneetje. Als we dat in een magnetisch veld brengen, kunnen we dat bolletje alle kanten op laten zweven. Hoewel de DNA streng zelf te dun is om te zien, kunnen het bolletje nog net in de gaten houden onder een microscoop. Dan trekken we met het magnetisch veld het bolletje omhoog, tot de streng strak staat. Dat voel je omdat je dan de magneet harder moet laten trekken, om de streng uit te rekken. Die kan trouwens wel anderhalf keer zo lang worden zonder te knappen!” Op dezelfde manier bestudeerden de Leidse wetenschappers een DNA streng met een histon erop. “Het blijkt nog best lastig om de tweede winding van het garenklosje af te rollen.” Maar de natuurkundigen hebben nog meer manieren om één enkel molecuul in kaart te brengen. Op plaatjes ziet DNA er altijd heel statisch uit. Alsof het gewoon stil ligt in de cel, tot het aan de beurt is om afgelezen te worden. Maar de aflees-eiwitten moeten zich toch tussen de histonen en het DNA zien te wurmen, anders wordt het DNA nooit afgelezen. Om dat te bestuderen, gebruiken de onderzoekers fluorescente moleculen. Die kunnen licht van een bepaalde golflengte opnemen en stralen een andere golflengte uit. Als ze vlak naast een ander fluorescent molecuul zitten, kunnen ze dit licht ook aan elkaar doorgeven. Zo krijg je bijvoorbeeld groen licht als die moleculen ver uit elkaar zitten en rood licht als ze dichtbij elkaar zijn. Door één fluorescent molecuul op het DNA te plakken en de ander op het inpakeiwit, is te zien dat het DNA heel bewegelijk is. “Het flappert en danst heen en weer! Rood groen, rood groen, DNA lijkt bijna te ademen. In de los ingepakte delen dan. Want hoe steviger het DNA opgerold is, hoe langer het aan de histonen blijft zitten. Dan gaat het nog maar heel zelden los of zelfs helemaal niet.” Dit soort dingen kan een bioloog niet alleen bestuderen. Hier heb je natuurkunde voor nodig. Als de koks oud worden en met pensioen gaan, geven ze hun kookboek door aan hun leerlingen. Inclusief alle memobriefjes. Zo geeft DNA ook een bepaalde instructie mee aan de volgende generatie cellen in de vorm van veranderingen van de chemische vlaggetjes op de histon eiwitten. En net als de smaak van de kok door de jaren heen kan veranderen, is ook de histoncode niet permanent. Het blijkt dat eeneiige tweelingen vlak na de geboorte nog wel dezelfde histoncode hebben, maar na 50 jaar niet meer. Ook omgeving speelt dus een rol. En hoe zat het nou met Dolly? Bij het klonen gebruikten wetenschappers een eicel en deden daar DNA in van een uiercel. Maar op dat DNA zat al ingepakt volgens de histoncode van een uiercel. Plotseling een menu plannen voor vegetariërs als je alleen hamburgers kunt barbecuen, lukt ook pas na 100 keer proberen.

Terug

Verbeter de wereld, begin bij je profielwerkstuk!

Explore #3, 3 april 2009

“Jah! Daar komen de vlokken!” roept Sabine Korenvaar. Ze staat met een witte jas aan aandachtig in de bekerglazen rivierwater te turen die ze aan het zuiveren is. Sabine is bezig met haar profielwerkstuk, maar voor meer dan alleen een goed cijfer. Ze doet mee aan de scholierenwedstrijd Imagine. BO BLANCKENBURG De projecten van Imagine aan de Technische Universiteit Delft zijn namelijk bedoeld om de derde wereld te helpen met de (bio)wetenschap in Nederland. Daarnaast vormen de basis voor een N & T of N & G profielwerkstuk. “Huiswerk voor Imagine heeft tenminste echt nut,” vindt Jori Janssen, de winnaar van Imagine 2008. Maximaal met z’n vieren werken verschillende groepjes scholieren aan de diverse onderwerpen. Ze kunnen variëren van olie maken uit avocado’s, het kweken van paddenstoelen zodat de lokale bevolking meer eiwitten binnen krijgt, tot een schommel maken waarmee kinderen spelenderwijs water omhoog kunnen pompen. De technologie voor de projecten bestaat vaak al en elk groepje wordt begeleid door een deskundige op dat gebied. De taak van de scholier ligt vooral in het schrijven van een realistisch bedrijfsplan. Een idee kan in een Nederlands lab prima werken, in de derde wereld is dat vaak een heel ander verhaal. Verschillen in technologie, mentaliteit en cultuur zijn nog altijd de voornaamste redenen dat ontwikkelingsprojecten na een paar jaar stuklopen. Daarom wordt er bij Imagine verwacht dat de deelnemers zich stevig in hun onderwerp en regio zullen verdiepen. “Wij willen de hygiëne in de sloppenwijken van Brazilië verbeteren. Door met speciale toiletten de uitwerpselen op te vangen wordt de viezigheid afgevoerd. En die kan dan op akkers worden gebruikt als mest,” vertellen Eva en Bram uit Boxtel, die dit jaar meedoen aan Imagine met het onderwerp ‘Bodemverbetering door hygiëne’. “Je moet rekening houden met van alles! Gaan we openbare toiletten maken of geven we de mensen een eigen wc’tje dat ze dan ergens moeten legen? Hoe transporteren we de mest naar de akkers toe? Ook moeten we iets verzinnen zodat de toiletten niet direct uit elkaar kan worden gehaald of verkocht. Misschien hebben de mensen daar het nut van openbare toiletten niet direct door en willen ze liever in zo’n mooi hokje wonen. Brazilië is ook best crimineel, bendes maken daar de dienst uit. Je kunt het beheer van de toiletten dus ook niet aan de overheid overlaten zoals in Nederland. Liefst zouden we de lokale bevolking het beheer laten doen. Maar hoe je dat het beste kunt aanpakken…” Ze zijn er nog niet helemaal uit bekennen ze. Dat zal toch snel moeten, want de inleverdatum is al over een week. Eva denkt dat het wel goed komt; “we hebben deze week vakantie, dus we kunnen nu echt knopen gaan doorhakken.” Gaan ze ook winnen? “Natuurlijk,” aldus Bram. “Per project doen een stuk of 6 groepjes mee,” vertelt Bas van der Berg, de coördinator van Imagine. “Daaruit kiest de jury het beste bedrijfsplan voor dat onderwerp. Die finalisten gaan werken aan de presentatie van hun project, ze maken onder andere ook een promotiefilmpje. Op 16 april gaan de finalisten de strijd aan om de hoofdprijs; een ticket naar ‘hun’ ontwikkelingsland om het bedrijfsplan in vervulling te zien gaan.” Een verplicht onderdeel van Imagine is de deelname aan een practicum over het gekozen onderwerp op een instituut of universiteit. “Het practicum is vooral bedoeld om begrip over het onderwerp te vergroten,” legt Bas uit, “het maakt voor wie er wint natuurlijk niks uit!” In het waterlab van de Technische Universiteit Delft bestudeert de groep het zuiveren van oppervlaktewater. “Wie weet er wat Gezondheidstechniek is?” vraagt practicum begeleider Jasper Verberk. “Kunstmatige hartkleppen” klinkt het uit de groep scholieren. “Nee, dat is meer medische techniek. Gezondheidstechniek draait om de gezondheid van de samenleving. Met een heel belangrijk onderdeel daarvan houden jullie je al een paar weken bezig; riolering. Vandaag gaan we naar de ander kant van water kijken; het zuiveren van drinkwater.” Na een flinke uitleg over de kwaliteit van water, waterschappen en wat er zoal aan rommel in onze grachten drijft, is de groep enthousiast aan de slag gegaan. Ook Sabine dus, die haar vlokken inmiddels heeft laten bezinken. “Met de ijzerchloride die je hebt toegevoegd, zijn de kleine deeltjes die we eerst niet konden filteren samengeklonterd,” legt begeleider Jasper uit. “Het water is nu al een stuk zuiverder. Met de vlokken op de bodem, zou bekerglas 5 het helderste moeten zijn.” Sabine heeft zo haar eigen ideeën; “Nummer 6 lijkt me toch ietsje helderder, vindt U niet?” Benieuwd wie Imagine 2009 wint? Kijk vanaf 16 april op de website foundation-imagine.org! Computers draaien op afval Jori Jansen won Imagine 2008. Met medescholieren Petra Pubben en Bastiaan Ippel ontwierp Jori een plan om met biogas stroom op te wekken voor computers op een school in Tanzania. Als prijs mag hij erheen, om zijn project in vervulling te zien gaan. Waarom heeft jullie project gewonnen? De jury vond ons project het meest realistisch. De biogasreactor draait op lokaal bioafval, zoals koeienpoep en restmateriaal uit de landbouw. Dit wordt via een bioreactor met generator omgezet in elektriciteit voor de schoolcomputers. De bioreactor wordt in andere projecten al gebruikt om op te koken. Wij wilden er iets innovatiefs mee doen: computers op laten draaien dus. Waarom juist computers? Kinderen in de derde wereld zien nauwelijks een computer. Laat staan dat ze ermee om kunnen gaan, terwijl de rest van de wereld nauwelijks zonder kan. Zo kan Afrika onze vooruitgang nooit bijbenen. Je zou eigenlijk 15 februari naar Tanzania vertrekken, maar dat gaat helaas niet door. Wat is er gebeurt? TNO zou de technologie leveren en stichting Viafrica de computers. Maar nu blijkt dat er eigenlijk niemand is die de reactor kan installeren en onderhouden. Dus is het even uitgesteld. Maar ik denk dat het nog wel gaat gebeuren hoor! Ik ga in ieder geval zelf naar Tanzania om te reizen.

Terug

Radicalen op Orde

MeMo #3 en C2W #8, maart 2009 en 18 april 2009

Eindeloze hoeveelheden volmaakt identieke ketenmoleculen, dat is de belofte van gecontroleerde radicaalpolymerisatie. Het maakt industriële productie mogelijk van bijzondere kunststoffen, variërend van drug delivery tot autolak. Mits er nog wat plooitjes worden gladgestreken. BO BLANCKENBURG “Deze techniek heeft de nanotechnologie deels mogelijk gemaakt”, vindt Filip Du Prez, hoogleraar polymeerchemie aan de Universiteit Gent. Gecontroleerde radicaalpolymerisatie (CRP) vormt immers de basis voor de productie van nanodeeltjes via moleculaire zelfassemblage. Daarvoor moet je lange molecuulketens synthetiseren waarvan architectuur en samenstelling exact vastliggen, en zonder CRP is dat bijna niet te doen. “Waar je een actieve groep inbouwt, welk stukje polymeer wateroplosbaar moet zijn en welk deel juist niet, is nu te bepalen. Zo zijn vrij gemakkelijk polymeren op maat te maken”, legt Du Prez uit. “De deur staat open naar toepassingen in de elektronische sector, antibacteriële coatings en wie weet welke producten nog meer.” EVENWICHT Het verschil tussen CRP en traditionele radicaalpolymerisatie is dat dat laatste proces juist heel erg ongecontroleerd verloopt. Het is een circus van initiatoren, ongebruikt monomeer en halfvoltooide polymeerketens die allemaal op elk moment met elkaar kunnen reageren en dat ook in bijzonder hoog tempo doen. Zo krijg je altijd een statistisch bepaald mengsel van ketens met verschillende lengtes. Wanneer je met meerdere monomeren werkt is ook de volgorde waarin ze worden ingebouwd totaal willekeurig. Niet erg voor het plastic van een boterhamzakje, maar wel wanneer je heel speciale functionaliteiten voor ogen hebt. CRP berust op het creëren van een evenwicht tussen slapende en actieve ketens, waarbij die laatsten ver in de minderheid zijn. Hoe dit in stand wordt gehouden verschilt per techniek. Bij ‘atoomtransfer-radicaalpolymerisatie’ (ATRP) bestaan de polymeeruiteinden bijvoorbeeld uit alkylhaliden, die door interactie met een metaalcomplex veranderen in actieve radicalen. Op dat moment is het uiteinde ‘wakker’ en worden er een paar extra monomeermoleculen aan gezet. Vervolgens wordt het uiteinde weer gedeactiveerd en kan wel tot een minuut ‘slapende’ blijven. Al met al verloopt het groeiproces hierdoor zó langzaam dat je bijvoorbeeld tijd hebt om tussendoor van monomeer te wisselen. Zo kun je exact gedefinieerde blokcopolymeren maken, bestaande uit minimaal twee aan elkaar geknoopte polymeren, die als het ware in serie zijn geschakeld. Bij CRP groeien alle ketens (vrijwel) even snel en worden dus ook even lang. Dat maakt ze geschikt voor hoogwaardige producten. Door initiatoren te gebruiken die geënt zijn op natuurlijke producten of specifieke oppervlakken, is het ook mogelijk structuren te synthetiseren die veel ingewikkelder zijn dan een simpele keten. In niches als de nanotechnologie of de biomedische sector is daar absoluut vraag naar. GOUD “We wisten eigenlijk direct dat we goud in handen hadden toen ATRP ons in 1995 voor het eerst lukte”, vertelde Krzysztof Matyjaszewski, hoogleraar aan Carnegie Mellon University in Pittsburgh, vorig jaar in een interview. “Het controleren van snelle en goedkope radicaalpolymerisaties was destijds de heilige graal van het vakgebied.” De Belgische Veerle Coessens maakte deze periode mee als postdoc in zijn labo: “In deze periode explodeerde het aantal wetenschappelijke publicaties rond CRP. Het veld was nog onontgonnen en de mogelijkheden waren ronduit fascinerend. Er werd geëxperimenteerd met initiatoren, monomeren, water als oplosmiddel, stervormige polymeren, hybride materialen enzovoort; de mogelijkheden bleken eindeloos.” Nog steeds werken universiteiten en industrieën over de hele wereld aan allerlei vormen van CRP. Wat helpt is dat de reactiecondities vrij eenvoudig zijn. “Als je 10 jaar geleden een gedefinieerd polymeer wilde maken kon dat alleen dat via anionische polymerisatie. Dan was je eerst een half jaar bezig om de beginselen daarvan te leren”, legt Du Prez uit. “Die reacties konden alleen plaatsvinden in hoogvacuüm, niet in waterige milieus en slechts met een paar monomeren, kortom het was nogal een klus dat te laten lukken. CRP voeren onze bachelorstudenten op één namiddag uit. Hierdoor is deze techniek ook toegankelijker voor andere disciplines.” DISPERGANT De gebruiksvriendelijke processen maken ook industriële opschaling relatief makkelijk. Het blijft echter een relatief duur proces, dat vooral interessant is voor producten met meerwaarde. Zo maakt Ciba Chemicals op deze manier een dispergeermiddel voor pigmentdeeltjes in autolakken. “Het is een copolymeer waarbij de ene kant interactie aangaat met het pigment en de andere met het oplosmiddel”, verduidelijkt Corina Prent, general manager of technology bij Ciba. “We gebruiken hiervoor CRP, vooral omdat de lengte van alle polymeren onderling maar een heel klein beetje mag verschillen. Anders krijg je een slechte verdeling van het pigment en dus vlekken op de auto. Vooral bij zwarte auto’s was dit tot dusver een probleem; de ‘diepte’ van het zwart is aanzienlijk verbeterd door het dispergant dat we vorig jaar op de markt hebben gebracht. Dat de productie wat meer kost is geen probleem; per liter lak heb je maar weinig nodig en de kwaliteitsverbetering weegt op tegen de kosten.” Ook Encapson, een spin-off van de Radboud Universiteit, maakt gebruik van deze techniek. “Wij produceren met CRP een coating voor draden die artsen gebruiken om hartpatiënten te ‘dotteren’”, vertelt mede-oprichter Dennis Vriezema. “Door de homogeniteit van de coating neemt de weerstand van de draad in het bloed af en kan deze veiliger worden ingebracht.” En bij IBM proberen ze chips te maken met de eerder genoemde blokcopolymeren. Wanneer je deze zeer precies synthetiseert en vervolgens netjes naast elkaar legt , krijg je als het ware een banenpatroon dat dwars over de ketens heen ligt. Ets je vervolgens een van beide componenten selectief weg en vul je het gat op met halfgeleidermateriaal, dan heb je een nanochip waarin het resterende polymeer fungeert als isolator. ZWAVELLUCHT Dat er na vijftien jaar onderzoek niet veel méér industriële toepassingen zijn, heeft zo z’n redenen. Bij ATRP blijkt het bijvoorbeeld lastig om achteraf de metaalkatalysator te verwijderen, wat wél moet omdat hij zowel duur als vervuilend is. Een alternatief waar onder meer Matyjaszewski aan werkt, is de benodigde hoeveelheid zó sterk te verminderen dat het geen probleem meer is. “En bij NMP, een andere CRP-techniek, wordt flink wat zwavel gebruikt”, vertelt Freddy Van Damme, senior technical leader bij Dow Chemical. “Dat moet er natuurlijk ook uit, voordat het in het schuim van je bureaustoel wordt gebruikt. Anders krijgt je kantoor een onprettig geurtje.” Van Damme noemt nog een andere reden waarom de industrie de kat nog even uit de boom kijkt. “Er is nu nog slechts één producent die de initiatoren en mediators maakt, Arkema in Frankrijk. Daar moet je als bulkproducent natuurlijk mee oppassen. Straks gaat je leverancier over de kop en dan zit je daar met je proces. Ik verwacht dat dit de komende drie tot vijf jaar beter zal worden. Toepassing op industriële schaal wordt dan een reële mogelijkheid.” In september organiseert de groep van Du Prez een congres over CRP. Zie www.CRPmeeting.org

Terug

Tussenstand: In de olie

TU delta #9, 11 maart 2009

Promovendus ir. Geert van der Kraan onderzoekt hoe microbiële populaties zich gedragen in olievelden. “Zodra we weten welke micro-organismen in zo'n veld groeien en onder welke omstandigheden, kan dat wellicht waardevolle informatie aan de olie-industrie verschaffen. Van alle aardolie wordt slechts een derde uit een olieveld gewonnen. Dat werkt als volgt. De eerste tien procent van de olie komt vanzelf omhoog door de interne druk van het reservoir. Daarna neemt deze druk af en komt de olie niet meer naar boven. Door bijvoorbeeld zeewater in het veld te pompen proberen we de olie nog wat opwaarts te drukken. Sommige van de micro-organismen die in de olievelden leven, voelen zich extra op hun gemak in dat water-olie mengsel, waaronder de 'sulfaatreduceerders'. Deze beestjes zetten het (meegekomen) sulfaat (SO42-) dat het zeewater bevat, om in het corrosieve H2S. Dit zorgt dan weer voor 'verzuring' van het reservoir en corrosie van pijpleidingen en dat willen we natuurlijk voorkomen. In mijn onderzoek probeer ik de microbiële populatie in verschillende olievelden in kaart te brengen. Uit genetisch materiaal bepaal ik welke micro-organismen er in het reservoir aanwezig zijn. In een casestudy hebben we aangetoond dat de populaties zeer specifiek zijn en gevoelig voor veranderingen in hun omgeving. We onderzoeken ook hoe micro-organismen zich door een reservoir bewegen. Want alleen als ze dat redelijk vlot doen, is een monster representatief voor het geheel. Olie zit van nature in poreus gesteente. Wij simuleren de stroming ervan in twee dimensies. In een glazen plaatje hebben we heel kleine kanaaltjes ge-etst waar micro-organismen doorheen kunnen stromen. Dit model is net af, daar gaan we binnenkort leuke stromingsexperimenten mee doen. Uiteindelijk wil ik nog meer informatie uit de populaties gaan halen. In een extreme omgeving als een olieveld kunnen alleen de best aangepaste micro-organismen de overhand krijgen. Een verandering in de reservoiromgeving door menselijke activiteit heeft invloed op de samenstelling van deze populatie. Ik wil kijken of het mogelijk is de gevonden populatie te verbinden aan die verandering. Zo kunnen de micro-organismen inderdaad gaan dienen als een informatiebron van het reservoir. Mijn promotie wordt mede vanuit Shell betaald en voor hen kan dit belangrijke informatie opleveren.” (BB)

Terug

Eindeloos Leven

MeMo #9 en C2W Life Sciences #24 , 5 december 2008

“Stort allemaal je pensioen op mijn stichting, dan zullen jullie het nooit meer nodig hebben!” Aubrey de Grey belooft het einde van veroudering en sterven in de komende decennia, in zijn boek “Ending Aging”. BO BLANCKENBURG Memento mori, gedenk te sterven, is volgens de Grey niet meer van deze tijd. Net zoals we het luchtruim hebben bedwongen is nu het moment aangebroken dat de mens de dood zelf zal overwinnen. Met voldoende financiering denkt de Grey een 50% kans te hebben binnen 20 à 30 jaar iedereen boven de 50 voor altijd in goede gezondheid te laten leven. In het eerste deel van zijn boek probeert de Grey zijn lezer te overtuigen dat de dood niets mysterieus en onvermijdelijks is. De Grey gelooft duidelijk in een Amerikaanse aanpak wat overtuigen betreft; het “yes we can!” taalgebruik is zo aanwezig dat de lezer elk moment verwacht te worden belaagt door een groep cheerleaders. Al met al presenteert het eerste deel een weinig verrassende conclusie; als je geen kanker krijgt, dan sterf je wel aan altzheimer of hartfalen. Volgens de Grey is ons lijf een machine die onderhoud vergt. De onsterfelijke, eeuwig jonge mens gaat gewoon elke 10 jaar voor een onderhoudsbeurtje naar het ziekenhuis. De Grey definieerde zes soorten schade die het ouder worden veroorzaken. Door mutaties, onvoldoende celvernieuwing, ophoping van intra-, en extracellulair afval, mitochondriale mutaties en kanker, verliezen we onze jeugdige vitaliteit en gaan we dood. In het tweede deel van het boek legt hij de moleculaire werking van deze zes schades heel aardig uit voor de leek. Zijn beeldende metaforen verdienen een eervolle vermelding; zuurstofradicalen die DNA aanvallen zullen voor mij altijd doorgedraaide bibliothecarissen blijven die hun collectie overhoop schieten. Tijdens deze uitleg geeft hij elk probleem een plausibel klinkende oplossing. Uit deze delen van het boek is duidelijk op te maken dat de Grey een echte theoreticus is. Om mitochondriaal DNA te beschermen, wil hij dit compleet verplaatsen naar de celkern, in elke cel van het volwassen lichaam. Wie zelf ook maar enig kloneerwerk in het lab heeft uitgevoerd, ziet direct enorme complicaties opdoemen bij dit simpele idee. Elke hypothese is zo veel mogelijk met literatuur onderbouwd. Voor elke ‘maar’ is er wel ergens een aanwijzing, één referentie dat het misschien zou kunnen. Maar als er ook maar één schakel in zijn oplossingen in de toekomst toch niet blijkt te kloppen, storten de theorieën als kaartenhuizen ineen. Het laatste deel van het boek concentreert zich vooral op hoe “het publiek” kan bijdragen aan zijn ‘War on aging”. Wel jammer dat hij helemaal niet ingaat op de impact van zijn theorieën mochten die werkelijkheid worden. Overbevolking, stagnatie van innovatie en je baas die nooit meer met pensioen gaat. Zitten we wel te wachten op het eeuwige leven?

Terug

De Kiem van Kanker

C2W Life Sciences #18, 27 september 2008

Na jarenlang onderzoek is kanker nog steeds niet te genezen. Er is altijd de kans dat het vroeg of laat terugkomt. De kankerstamcel, die resistent is tegen chemokuur en bestraling, wordt door verschillende onderzoekers als boosdoener aangewezen. Is er al die tijd juist geselecteerd voor de kwaadaardigste cellen? BO BLANCKENBURG “Het klassieke kankermodel gaat ervan uit dat elke tumorcel oneindig kan delen”, zegt Riccardo Fodde, hoogleraar experimentele pathologie aan de Erasmus Universiteit in Rotterdam, en gespecialiseerd in kankerstamcellen. “Dit blijkt niet te kloppen. Het grootste deel van het tumorweefsel bestaat uit onschuldige cellen die ‘gewoon’ hun functie uitvoeren. Slechts één op de honderdduizend cellen is een kankerstamcel en die zorgt voor de groei van de tumor. Net als gewone stamcellen in gewoon weefsel.” Die gewone stamcellen onderhouden elk orgaan in ons lichaam door voor vernieuwing van versleten cellen te zorgen. Dankzij stamcellen groeit ons haar dagelijks aan en worden schaafwonden weer naadloos bedekt door nieuwe huid. Volwassen stamcellen zijn ons appeltje voor de dorst. Meestal zijn ze in slaapstand, delen doen ze alleen als het echt nodig is. Via een asymmetrische deling vormen ze dan één nieuwe stamcel en één differentiërende cel. Deze laatste deelt heel vlug en vaak en kan uitgroeien tot verschillende celsoorten in dat orgaan. Dat wil zeggen, als alles goed gaat. “Door een heel klein foutje wordt een stamcel al gevaarlijk. Dat hoeft niet eens een defect in de celdeling te zijn”, vertelt Fodde. “Een stamcel is als een circusartiest die veel bordjes draaiende houdt in de lucht. Neem bijvoorbeeld een darmstamcel. Na deling migreert een dochtercel naar de oppervlakte van de darmwand, deelt even heel vlug een paar keer en differentieert dan uit. In zo’n systeem is de balans heel belangrijk. Voor elke cel die sterft moet een nieuwe worden aangemaakt. Als deze cellen te langzaam migreren of niet op tijd sterven, is het systeem al uit balans. De cellen stapelen zich dan op, de artiest laat zijn bordjes vallen en zo kan een tumor ontstaan.” Krimpen Als de theorie van kankerstamcellen de juiste blijkt te zijn, dan heeft dat nogal wat implicaties voor de medische wereld. “De chemo- en radiotherapie die nu worden ingezet in de strijd tegen kanker leggen de focus op het inkrimpen van tumoren”, legt Fodde uit. “Op het eerste gezicht helpen deze middelen, de tumor wordt immers kleiner. Nu wordt duidelijk dat daarmee wel de meeste tumorcellen worden geraakt, maar niet de stugge, meer resistente kankerstamcellen.” Op die manier selecteert de therapie juist voor de boosdoeners, en komt de kanker sneller terug. Sommige artsen zijn heel enthousiast over dit idee. Professor Tollenaar, hoofd heelkunde aan het LUMC licht toe. “Het verklaart de waarnemingen uit de kliniek. Er zijn patiënten bij wie de tumor door chemotherapie en bestraling helemaal is verdwenen. Maar na een tiental jaren komt de kanker dan toch terug. Deze theorie verklaart dit precies.” Prof. Henk Verheul, hoofd medische oncologie aan het VU medisch centrum, bevestigt dit. “Het is een concept waar je je makkelijk iets bij voor kunt stellen. Tijdens chemotherapie zien we dat de stamcellen in het beenmerg zeer robuust zijn en na herhaaldelijke toedieningen toch bloedcellen blijven produceren. Dat ook tumorweefsels over zulke reservecellen beschikken, is een kleine gedachtesprong.” Verheul legt uit: “Vroeger dachten we dat de chemotherapie wellicht mutaties veroorzaakte in een tumor, waardoor er voor zogenaamde resistente klonen werd geselecteerd. Dat deze cellen er altijd al waren als stamcellen, is eigenlijk simpeler.” Congres Niet iedereen is overtuigd van de rol van kankerstamcellen. “De artsen zijn lyrisch over dit idee, het verklaart waarom ze niet vooruitkomen met de huidige kankerbehandelingen”, meent Hans Clevers, directeur van het Hubrecht Instituut in Utrecht, en gespecialiseerd in darmkanker. “Elk tijdschrift is bang de boot te missen, dus wordt er in hoog tempo het nodige gepubliceerd”, bromt hij, bezorgd voor een hype. “Elke maand is er wel een congres over dit onderwerp. Ik ben pas overtuigd als deze kankerstamcellen kunnen worden aangetoond in vivo, in de patiënt. In mijn lab zijn volwassen stamcellen aangetoond in de darm, dat zou met kankerstamcellen toch ook moeten kunnen.” Daar is Fodde het niet mee eens. Uit onderzoek op muizen is volgens hem voldoende gebleken dat niet alle kankercellen nieuwe tumoren veroorzaken. Maar als de kankercellen volgens specifieke antilichamen de markers van een stamcel dragen, krijgen de muizen wel een gezwel. “Daarmee is de aanwezigheid van kankerstamcellen in verschillende soorten kanker en in de meerderheid van de tumoren - enkele uitzonderingen daargelaten - overtuigend aangetoond.” Clevers becommentarieert: “De definitie ‘kankerstamcellen’ is nu nog erg afhankelijk van het experiment. En we gaan er maar vanuit dat deze kankerstamcellen in de patiënt dezelfde rol vervullen als in een muis, namelijk het initiëren van een tumor. Humane cellen in muizen laten groeien blijft een uiterst kunstmatige situatie. Veel moleculen zullen niet goed werken tussen de twee species. En die antilichamen geven slechts een subpopulatie cellen aan. Daarvan wordt dan gehoopt dat het kankerstamcellen zijn.” Door de getransplanteerde humane tumoren te vergelijken met die in andere muismodellen voor kanker hoopt Fodde de kritiek op de modellen te ontkrachten. De muizen in de vergelijkingsmodellen zijn erfelijk belast; ze krijgen vanzelf een bepaald gezwel dat vrijwel identiek is aan de humane tumoren. Selectief doden Zelfs als de kankerstamceltheorie wordt bewezen, betekent dat nog niet dat de patiënt daar direct baat bij heeft. Het selectief doden van kankerstamcellen wordt namelijk nog een hele klus, want het verschil tussen de kankerstamcel en gewone stamcellen kon wel eens heel erg klein zijn. En van je gewone cellen kun je er wel een paar missen, maar op je stamcellen moet je echt zuinig zijn. Zonder volwassen stamcellen heb je binnen een week geen darm meer over. Stamcellen opofferen in de strijd is dus geen optie. “Evolutionair gezien zijn ze ons laatste redmiddel”, benadrukt hematoloog Wim Fibbe van de Universiteit Leiden. Zolang ze gezond zijn, mogen we ons dus gelukkig prijzen dat de stamcellen extreem robuust zijn. Gezonde stamcellen zijn al jaren de redding van kankerpatiënten; daarom overleven ze nu hun behandelingen. Huidige kankerbehandelingen vernietigen in de eerste plaats alle sneldelende cellen zonder onderscheid te maken tussen gezonde cellen of tumor. Maar de stamcellen delen rustiger. Doordat die overleven, krijgt de patiënt krijgt toch weer haar.” Ook beschikken stamcellen over betere DNA-reparatiemechanismen dan gedifferentieerde cellen. Ze kunnen daardoor een veel hogere dosis straling overleven. En ook voor chemo hebben ze een oplossing; multi-drug transporters pompen alles direct weer uit de cel. “Binnen het onderzoek naar leukemie is daar al meer dan 25 jaar ervaring mee”, vertelt Fibbe. Maar dit maakt de behandeling moeilijker. Kankerstamcellen zijn net zo robuust als hun gezonde tegenhangers. Dat er toch hoop is, bewijst het medicijn Imatinib. Dit kleine molecuul blokkeert selectief de kankerstamcellen in het beenmerg, waardoor een bepaald type leukemie wordt verholpen. Een revolutie in de behandeling van deze vorm van leukemie. De Rotterdamse hoogleraar Fodde reageert: “Imatinib is zeker een succesverhaal, maar als het klopt dat kankerstamcellen tegen de meeste therapieën resistent zijn, dan moeten we ook aan alternatieve targets denken. Bijvoorbeeld de omgeving van de kankerstamcel. Stamcellen zijn allesbehalve autonoom. Ze zijn heel afhankelijk van allerlei signalen uit hun omgeving. Het kon wel eens makkelijker zijn om de cellen in de omgeving te veranderen of beïnvloeden dan op zoek te gaan naar dat minieme verschil met gezonde stamcellen. Hoe dan ook, we blijven druk op zoek naar een oplossing.” Ziek vanaf een miljoen Om kankerstamcellen aan te tonen, maken onderzoekers gebruik van een standaard experiment. Van een bij de patiënt chirurgisch verwijderde tumor maken ze eerst een losse celsuspensie. Je kunt een muis zonder immuunsysteem vervolgens probleemloos met zo’n honderdduizend van deze losse kankercellen injecteren. Echt ziek wordt hij pas vanaf ongeveer een miljoen kankercellen. Daarmee komt de klassieke theorie dat iedere kankercel een nieuwe tumor kan vormen, op losse schroeven te staan. Selecteer je daarentegen met een antilichaam cellen uit de suspensie die de markers dragen van stamcellen, dan hoef je een muis maar met circa honderd cellen in te spuiten voordat het beestje een humaan gezwel krijgt. “Je hoeft geen genie te zijn om te bedenken dat deze zeldzame cellen verantwoordelijk zijn voor de tumorvorming, de kankerstamcellen,” aldus experimenteel patholoog Ricardo Fodde, hoogleraar aan de Erasmus Universiteit, Rotterdam. Statistische diagnose Als de kankerstamceltheorie klopt, heeft dit ook implicaties voor andere takken van kankeronderzoek. Want als slechts één op de honderdduizend cellen voor uitzaaiing kan zorgen, wordt het stukken ingewikkelder om de kwaadaardigheid van een tumor te voorspellen. ‘Het zou bijvoorbeeld betekenen dat de vele pogingen om op basis van DNA-chips kanker te karakteriseren, onvoldoende gevoelig zijn’, schreef Fodde al in 2006 in de status prospectus van de EMBO (European Molecular Biology Organization). “Informatie die uit deze chips wordt gewonnen, steunt stevig op statistiek. Die ene gevaarlijke cel op de honderdduizend wordt door de statistici netjes uit de meting gemiddeld.” Arno Floore, hoofd van het laboratorium van het bedrijf Agendia, dat onder meer een test voor borstkanker heeft ontwikkeld, kan het daar niet mee eens zijn. “Onze expressiearrays bepalen op basis van alle cellen in de tumor de kans of deze zal uitzaaien of niet. Als maar een paar cellen per tumor die informatie zouden bevatten, dan zou onze test niet werken. Dat doet hij wel. Ik denk dat deze theorie interessant is om verder uit te werken, maar hij kan zeker niet alles verklaren wat er in een tumor aan de gang is.” Riccardo Fodde nuanceert: “De meeste profielen voor de DNA-chip komen uit een mengsels van tumorcellen en hun directe omgeving. Uit recente publicaties blijkt dat deze omgevingscellen de meeste informatie bevatten als het gaat om het voorspellen of een tumor wel of niet kwaadaardig zal worden.”

Terug

Veteraan in de Bio-energetica

C2W #17, 13 september 2008

John Walker groeide op in een omgeving van Nobelprijswinnaars en heeft er zelf ook een in de wacht gesleept voor zijn onderzoek naar de enzymatische synthese van energiedrager ATP. Nu wil hij eenzelfde omgeving creëren voor de toekomstige generatie onderzoekers. ‘Eigenlijk heb ik mezelf vervangen wat de wetenschappelijke toekomst aangaat.’ BO BLANCKENBURG “Die Nobelprijs was het leukst voor mijn familie”, zegt bio-energeticus Sir John Walker, momenteel directeur van het MRC Dunn Medical Research Centre. Dertig jaar lang kon hij ongestoord de wetenschap beoefenen in de nabijheid van genieën als Crick, Köhler, Milstein en tweevoudig Nobelprijswinnaar Fred Sanger (sequentie insuline in 1958 en voor de eerste sequentie van een volledig genoom in 1980). Als directeur van het onderzoekscentrum doet Walker zelf geen onderzoek meer, maar probeert hij anderen dezelfde mogelijkheden te bieden die hij destijds ook had, toen hij de structuur van het ATP-asecomplex ophelderde. Daarmee verdiende hij samen met Paul Boyer en Jens Skou in 1997 een Nobelprijs. Maar ook al staat Walker zelf niet meer in het lab, hij zal niet rusten voor ‘zijn’ complex totaal wordt begrepen. “We hoeven nog maar één subunit!” U doet al dertig jaar onderzoek aan hetzelfde complex. Verwachtte u dat toen u eraan begon? “Nee absoluut niet. Ik herinner me een gesprek met de toenmalige directeur, Max Perutz, die me vroeg wat ik wilde gaan doen. En ik vertelde dat ik de structuur en de werking van ATP-ase wilde achterhalen. Perutz luisterde aandachtig, stelde heel veel vragen en aan het eind zei hij: ‘John, dat klinkt alsof je daar de rest van je leven aan vastzit.’ En ik herinner me dat ik dacht: ach, jaartje of vijf en dan heb ik het uitgevist. Maar hij heeft gelijk gekregen.” Was u eraan begonnen als u wel had kunnen overzien hoeveel tijd dit project u zou kosten? “Ja, absoluut. Het boeit me nog steeds. ATP-ase is een essentieel complex voor het leven en ik denk dat het belangrijk is dergelijke complexen te bestuderen en beschrijven voor de volgende generatie wetenschappers.” Wat is de meest verrassende conclusie van uw onderzoek tot nu toe? “Dat moet toch het roterende mechanisme zijn. Het complex transporteert protonen door de binnenmembranen in de mitochondriën. Hierdoor draait een deel van het complex als een motortje om zijn as en wordt de energie opgeslagen in de synthese van ATP. Het was zeker in die tijd niet vanzelfsprekend dat een enzym zo zou werken. Voor veel mensen is het dan ook heel lang een bizar idee geweest.” Wanneer denkt u dat uw onderzoek voltooid is? “Je zou kunnen zeggen dat we al klaar zijn, want we weten al best veel van hoe ATP-ase werkt. Maar we hebben nog niet het totale inzicht dat ik graag zou willen. We missen nog een onderdeel van de kristalstructuur, daar werkt mijn groep op dit moment aan. Maar zodra we de complete kristalstructuur hebben, heb ik tijd om even rustig adem te halen en na te denken. Ook is de route van de elektronen door het complex nog niet helemaal verklaard. We zijn nu bezig met medische toepassingen van die elektrontransportroute. Het komt erop neer dat de menselijke elektrontransportketen eigenlijk te goed werkt. Wij zetten alle energie van ons geproduceerde NADH om in ATP. Als we een deel van die energie konden laten weglekken, dan zouden we veel minder calorieën uit ons eten halen. Dit zou een oplossing zijn voor het obesitasprobleem dat nu de westerse landen teistert.” Is dat ‘weglekken’ niet heel moeilijk onder controle te houden? “Daarvoor kunnen we een pasklare oplossing uit de natuur gebruiken. Dieren die een winterslaap houden, gebruiken hun proton motive force namelijk om warm te blijven. Hun potentiaal levert geen ATP op, maar alleen warmte. Daar hebben ze een speciaal transporteiwit voor. Pasgeboren kinderen beschikken daar ook over, in bepaalde weefsels. Sinds kort zijn we met het ziekenhuis in gesprek over onderzoek hiernaar. Uw ATP-asecomplex staat nu in alle studieboeken. Verbaast u dat niet? “Tja, eigenlijk wel. Inhoudelijk ben ik er blij mee, maar het idee dat alle studenten over ‘mijn’ transporter leren… Ze hebben ook een eiwitmotief naar me vernoemd, dat verbaasde me ook zo. Laatst vroeg een student aan me: ‘Bent u Walker van het Walker-motief?’, ik zei dat dat klopte en hij zei ‘Goh, ik wist niet dat u nog leefde’. Dat deed me direct denken aan mijn eerste gesprek met Fred Sanger. Ik had namelijk in mijn studie geleerd over het Sanger-reagens. Nu had ik ook het Greenyard- en het Perkin-reagens bestudeerd en ik wist zeker dat die allebei dood waren. Dus toen Fred zich voorstelde liet ik me ontvallen: ‘Oh, ik dacht dat u dood was!’” Ziet u die ontmoeting met Fred Sanger als een keerpunt? “Absoluut. Die ontmoeting heeft ervoor gezorgd dat ik weer naar Cambridge kwam. Het was hier een geweldig stimulerende omgeving, vol topwetenschappers, velen ook vereerd met een Nobelprijs. Terwijl ik daar werkte was Fred Sanger om de hoek bezig met zijn sequensen, aan de overkant van de gang werden monoklonale antilichamen ontdekt door César Milstein en Georges Köhler en maar een klein stukje verderop werkte Francis Crick aan de structuren van chromatine en t-RNA.” Bent u vanwege de grote dichtheid aan topwetenschappers naar dit instituut gegaan? “Deels, maar het ging vooral om het onderzoek. Ik werkte toen begin jaren zeventig bij het Pasteur-instituut in Frankrijk, ook een beroemde plek. Maar het onderzoek daar paste niet bij wat ik wilde. Ik was geïnteresseerd in enzymen en hun sequenties en dat vonden ze daar maar niks. Cambridge was op dat moment het centrum van dergelijk onderzoek, daarom was dit een logische plek voor me. In eerste instantie kwam ik hiernaartoe voor maar drie maanden, nu ben ik er al dertig jaar.” Hoe kwam u eigenlijk op het idee om juist dit complex te onderzoeken? “Nadat ik Sanger had ontmoet, kwam ik voor een project naar Cambridge. In die periode was hij bezig met het ontwikkelen van zijn DNA-sequencingmethoden. Ze hadden net het genoom van een bacteriofaag gesequenst van 5,5 kilobasen en Sanger was op zoek naar iets groters om zijn methode te testen, maar niet té groot. Mitochondriaal DNA, 16,5 kilobasen, leek een goede uitdaging. We wisten eigenlijk niets over mitochondriën, niet eens hoe we er genoeg van konden maken om het DNA te sequensen. Dus verdiepte ik me in de literatuur over de productie van deze organellen en mijn interesse werd gewekt.” Heeft u nog tips voor beginnende wetenschappers die willen uitblinken? “Het vergt een uniek soort nieuwsgierigheid om te werken aan dit soort ontastbare onderwerpen. Daarnaast is uithoudingsvermogen heel erg belangrijk; zoals Sanger eens zei in een kranteninterview: ‘de enige zekerheid in de wetenschap is dat de meeste experimenten mislukken’. Sommige promovendi hebben daar veel moeite mee, merk ik. Hun hele leven zijn ze briljante studenten geweest, en dan komen ze erachter dat sommige van hun experimenten gewoon niet lukken. Tot slot is een beetje leiderschap nooit weg; in deze tijd is het heel moeilijk om als individu te scoren in de wetenschap. Je moet mensen van je standpunt kunnen overtuigen en naar een gezamenlijk doel kunnen leiden. En je moet natuurlijk het juiste onderwerp kiezen, waar niet al vijfhonderd mensen aan werken, maar waar wel goede resultaten te behalen zijn.” Hoe definieert u uw succes? “Het is natuurlijk niet aan mij om te zeggen of ik succesvol ben. Maar de meeste voldoening haal ik uit de mensen die ik heb opgeleid. Ze komen bij mij als promovendus, ik zie ze zich ontwikkelen tot goede wetenschappers. Eigenlijk betekent dat, dat ik mezelf heb vervangen wat de wetenschappelijke toekomst aangaat. En al die prijzen... dat is vooral leuk voor mijn familie.” Wat is er het meeste veranderd in uw carrière? “Ik heb ruim dertig jaar de luxe gehad me compleet op de wetenschap te kunnen concentreren. In die tijd hoefde ik niet eens de administratie te doen of les te geven als dat niet uitkwam; ik was wetenschapper en dat was genoeg. Dat veranderde toen ik tien jaar geleden directeur werd van de MRC Dunn Nutricion Unit. Om zelf belangrijk onderzoek mogelijk te maken moest ik eerst het grootste deel van de oorspronkelijke wetenschappers ontslaan. Het was een onplezierige taak, maar ze waren gewoon geen goede onderzoekers. Met een frisse start is het instituut de afgelopen tien jaar uitgegroeid tot een expertisecentrum in de bio-energetica met een uitstekende wetenschappelijke reputatie. Daarvoor moest ik zelf het lab verlaten en dat mis ik wel. Maar ik denk dat het belangrijk is om het systeem in stand te houden. Ik had al die tijd om onderzoek te doen, omdat anderen de rest op zich namen. Nu is het mijn beurt om de verantwoordelijkheid te nemen.” Kader CV Sir John Ernest Walker 1960-1964 Bachelor in Chemie aan Oxford University 1965-1969 Promovendus in de peptideantibiotica aan Oxford University 1974-1998 Onderzoek naar ATP-ase aan Cambridge University 1997 Nobelprijs in de Scheikunde, samen met Paul Boyer en Jens Skou 1998-heden Directeur van MRC Dunn Medical Research Centre, Cambridge

Terug

Farmacarrière for dummies

C2W Life Sciences #16, 30 augustus 2008

Vind je ‘American Dream’-baan met het boek Career opportunities in biotechnology and drug development. BO BLANCKENBURG Gezocht: ‘Associate director clinical statistics’ en ‘accountmanager Perkin Elmer’. Geen idéé hoe je dag eruitziet als je deze baan krijgt? Dan is Career opportunities in biotechnology and drug development een absolute aanrader. Dit boek is speciaal voor starters en academici die de overstap naar farmaceutische industrie willen wagen. Het geeft verassende feiten met hier en daar een open deur over de banenmarkt op farmagebied. Per baan komen allerlei aspecten aan bod: wat zijn de uitdagingen, hoe kun je uitblinken. De statisticus moet bijvoorbeeld naast nummergek ook deels detective zijn. En geordende geesten overleven het regulatiedepartement niet; alleen snelle aanpassers kunnen daar met de chaos omgaan. Om er achter te komen wat voor verschillende banen er allemaal zijn in de biotechnologie en farmaceutische industrie interviewde schrijver Toby Freedman, die zelf na zijn postdoc ook zijn heil zocht in de industrie, meer dan 200 industriële professionals. Het resultaat is overzichtelijk, eerlijk en verhelderend. Altijd al projectmanager willen worden? Pas dan op voor het coach-effect, waarschuwt Freedman bijvoorbeeld. Want als het goed gaat heeft het team goed gepresteerd, als het slecht gaat krijgt de leiding de schuld. Reislust kun je juist weer kwijt bij marketing; 40 procent van de werkdag ben je onderweg. Als je behoefte aan collega’s met dezelfde wetenschapsinteresse hebt, kun je het beste klinisch onderzoek gaan doen, maar ben je een micromanager of kun je niet tegen regels, dan kun je er beter wegblijven. Verenigde Staten Het boek nodigt uit tot bladeren; efficiëntie is het sleutelwoord. Na een algemeen deel over de sector volgt een overzicht van de carrièremogelijkheden. De opties variëren van bioinformatica tot projectmanagement en van consultancy tot medische regelgeving Elk hoofdstuk bespreekt één type werkomgeving per hoofdstuk en gaat steeds dieper op alle aspecten van die werkomgeving en de mogelijke banen daarbinnen in. Zowel de interesses die je moet hebben, carrièremogelijkheden, het salaris, omschrijving van een gemiddelde werkdag en voor- en nadelen van de baan komen aan bod. Ook handig is het hoofdstuk met specifieke tips voor je biofarma-CV met speciale aandacht voor publicaties, octrooien en labvaardigheden. Een nadeel van het boek is dat de schrijfstijl en setting Amerikaans aandoen. Uitspraken van de beroepsbeoefenaars zoals ‘Drug discovery is als betaald worden om met lego te spelen!’ moeten voor de nodige levendigheid zorgen. Maar eerlijk is eerlijk, de meeste biofarmabedrijven hebben vestigingen in of op z’n minst banden met Amerika. En geen medicijn komt nog op de markt zonder toestemming van de FDA. Al met al is het boek dus een nuttig naslagwerk en een prima afstudeer- of promoveercadeau. Career Opportunities in Biotechnology and Drug Development, by Toby Freedman, Cold Spring Harbor Laboratory Press, 2008, 409 pages, $59 hardcover (ISBN: 978–087969725–9)

Terug

Internationaal talent ingevlogen

C2W Life Sciences #14, 12 juli 2008

De meeste promovendi en postdocs in de chemie- en biotechsector zijn allang geen Hollanders meer. In mei konden vijftig toptalenten uit de hele wereld een week lang gratis kennismaken met Nederlandse bedrijven, kennisinstellingen en cultuur. Maar willen de buitenlandse toptalenten hier wel aan het werk? BO BLANCKENBURG “Nederland is zeker een van de mogelijkheden voor mij”, vertelt Luisa Di Stephano, een van de deelnemers aan de excursieweek voor buitenlandse onderzoekers. “Zodra mijn postdoc in de VS is afgerond, wil ik terug naar Europa.” De van oorsprong Italiaanse wil graag weer meer in de buurt van haar familie wonen. “Verder heb je in de VS weinig persoonlijke ruimte; voor vakantie of flexibele werktijden hebben ze daar geen begrip. Ik verwacht dat dit hier beter is.” Het is voor het eerst dat op deze schaal buitenlandse chemici en biotechnologen naar Nederland worden gehaald voor een kennismakingsweek. Dat gebeurt volgens organisator Haifen Hu op aanvraag van bedrijven die vonden dat er op de carrièrebeurs BCF Event te weinig buitenlanders afkwamen. Om het talent aan te trekken plaatste Hyphen Projects een oproep op Naturejobs: ‘Meld je aan om gratis een week kennis te maken met de chemie en life sciencessector in Nederland.’ Uit de ruim driehonderd aanmeldingen selecteerden de recruitment agencies CLS Services en Nutri-akt een zeer diverse groep van vijftig deelnemers. Van masters tot postdocs, van brandstofdeskundigen tot farmacologen. Ze komen van over de hele wereld; ongeveer de helft uit Europa, de rest uit Noord-Amerika, Zuid-Amerika en Azië. Ze hebben één ding gemeen: ze zoeken een baan, al dan niet in Nederland. “Ik kom vooral kijken wat jullie hier te bieden hebben op het gebied van vaccinonderzoek”, zegt Neha Kothari uit India. “Ik wil een onderzoeksplek van hoge kwaliteit en met veel internationale samenwerking. Als dat in Nederland te vinden is, prima. Maar als ik elders een betere positie vind, ga ik daarheen.” Muizenziekenhuis Op het Nederlands Kanker Instituut doet onderzoeksmanager Henri van Luenen zijn uiterste best om de deelnemers te overtuigen dat zijn instituut de hoge kwaliteit en diversiteit kan bieden die zij zoeken. “Er is hier veel verschillend onderzoek, van imagingtechnieken tot bioinformatica en genenonderzoek. En natuurlijk geeft de samenwerking met het ziekenhuis ons toegang tot veel onderzoeksmonsters. We hebben zelfs een muizenziekenhuis voor knock-outmodellen, inclusief mini-MRI scan. Echt, je kunt hier doen wat je maar wilt. Het onderzoek naar kanker is hemelsbreed.” “Maar wat zijn de doorgroeimogelijkheden?” klinkt de kritische stem van een van de high-potentials. Van Luenen pareert: “De promovendi krijgen bij ons alle gelegenheid zich te ontplooien. Elke vrijdag hebben we voor hen uitdagende lezingen en aanvullend een lunch met de spreker. Als postdoc krijg je veel vrijheid in je onderzoek en daarna kun je – met de juiste capaciteiten – opklimmen tot groepsleider.” Hannah Kulyk, een Oekraïense chemicus, ziet het in ieder geval wel zitten. “Ik denk echt dat er hier veel meer mogelijkheden zijn dan thuis”, mijmert ze. “Goed onderzoek, maar vooral de mogelijkheid om carrière te maken, daar ben ik naar op zoek. Nu nog een succesvol bedrijf vinden.” Trivia Bloedbank en onderzoeksinstituut Sanquin koos voor een ludiekere aanpak om op te vallen tussen de twaalf deelnemende bedrijven en kennisinstellingen. Manager Roel Melsert begint het programma met een grijns en de mededeling: “Jullie zijn toptalenten, dus beginnen we met deze test over Nederland. Ik heb hoge verwachtingen van jullie.” Tijdens de quiz wordt het wel duidelijk dat de deelnemers niet zijn geselecteerd op hun kennis van Nederlandse trivia; meer dan de helft herkent Johan Cruijff niet en ook hoeveel kinderen Maxima heeft is een moeilijke. Maar met de specifieke kennis zit het wel goed blijkt even later uit een levendige discussie tussen een deelnemer en het Quality Control departement van Sanquin. Het Amsterdams Medisch Centrum legt daarentegen vooral nadruk op hun ‘excellente’ onderzoek en goede voorwaarden met hun slogan: It’s good to be at the AMC. Na dik twee uur presentaties in het halfduister overwint de jetlag het echter bij de gasten van ver. Hier en daar ligt zelfs iemand op tafel. Goedkoper Niet iedereen is gecharmeerd van de vele bezoeken aan instituten. “Ik ben hier vooral om bedrijven te ontmoeten”, stelt Sriappareddy Tamalampudi, promovendus in biochemische technologie en afkomstig uit Japan. “Ik hoop een interessante carrière te vinden in de brandstof- of chemische industrie. Dat is echt iets voor mij.” Organisator Hu legt uit: “Om buitenlandse talenten naar het BCF Event te halen, moesten we ze wel iets meer bieden dan één dag bedrijfsstandjes aflopen.” Voor een gevarieerd programma kreeg ze steun van onder andere de Amsterdamse Innovatie Motor en natuurlijk van de vier bedrijven en acht instituten die zijn bezocht. “Juist de minder bekende bedrijven grijpen de kans om zich wat extra te profileren bij deze verse werknemers-in-spe”, signaleert Hu. “De Nederlandse high potentials hebben het voor het kiezen en gaan vaak voor grote jongens als Shell en DSM”, bevestigt Caroline Dorrepaal, human resource manager bij Avantium, een van de bezochte bedrijven. Juist daarom doet het bedrijf - met circa honderd werknemers van vijftien nationaliteiten - veel aan werving onder buitenlanders. “De poel van hoger opgeleiden in de farma en chemie wordt steeds kleiner door de vergrijzing en het tekort aan nieuwe aanwas. In het buitenland zijn vaak nog wel mensen die de ervaring hebben waarnaar wij op zoek zijn. Daarnaast zijn ze vaak een tikje goedkoper dan Nederlanders, dat is ook nooit weg.” Verbazen Via speed dates, een serie korte gesprekken tussen werkgever en werknemer, konden bedrijven ook individueel kennismaken met de deelnemers op het BCF Event. Alleen het Centrum voor Translationele Moleculaire Medicijnen maakte gebruik van deze mogelijkheid. “We waren erg onder de indruk van de kwaliteit van de kandidaten”, zegt groepsleider oncologie Eric Caldenhoven. “Deelnemen aan dit project is voor ons voordeliger dan zelf mensen naar Nederland halen. Bij zeker vijf van de tien speeddaters dacht ik: ‘Die moeten we hebben.’” Ook de deelnemers lijken positief. Immunologe Cristane Cruz uit Brazilië: “Het is hier leuker dan ik had verwacht. Ik vind Amsterdam een mooie stad, de mensen zijn erg open en aardig, en er zijn zo te zien best mogelijkheden om goed onderzoek te doen. Ja, ik denk dat ik hier best zou willen werken.” Voor het zover is, zal ze nog wel aan wat typisch Nederlandse dingen moeten wennen. Tijdens de excursies verbazen de buitenlandse talenten zich bijvoorbeeld over de Nederlandse veiligheidsmaatregelen waardoor de labtafels en kantoren gescheiden zijn. “Wat onhandig zeg. Moet dat echt?” Ook het eten bracht verrassingen. Stroopwafels en hagelslag scoren alvast hoge punten, maar “Wat zijn dat voor gekke broodjes met krenten?” KADER En wat vonden de deelnemers ervan? · 27% heeft hier nu gesolliciteerd; · 94% gaat nog solliciteren; · 73% kwam om hier een baan te vinden; · 97% ziet carrièremogelijkheden in Nederland; · 96% beveelt Nederland aan om in te werken. Bron: Hyphen Projects

Terug