Campus

Ambitieuze speurtocht naar levende cellen

Levende cellen begrijpen en de zo verworven kennis toepassen in biotechnologie, medische diagnostiek en medicijnontwikkeling. Dat is het belangrijkste doel van het nieuwe onderzoeksprogramma ‘Lifetech’, opgezet samen met de universiteit van Leiden.

Het college van bestuur heeft er 3,8 miljoen gulden voor uitgetrokken.

Volgens de experts staan we met het onderzoek naar de levende cellen aan de vooravond van een nieuwe technologische revolutie. Na de industriële revolutie en de informatiseringsrevolutie staat nu de derde technologische revolutie voor de deur: die van de levenswetenschappen.

De moleculaire biologie heeft zich razendsnel ontwikkeld. Slechts dertig jaar scheiden de ontdekking van het DNA-molecuul van de nu bijna voltooide ontcijfering van het menselijke genetische materiaal. Toch moet de werkelijke omwenteling nog beginnen, meent prof.dr. Gijs Kuenen, hoogleraar microbiologie en voorzitter van de afdeling biotechnologie.

De TU schaart zich graag onder de pioniers. Het afgelopen jaar ontwikkelde de universiteit ambitieuze plannen om de levende cel te doorgronden. Het resultaat is het onlangs goedgekeurde Dioc-programma ‘Lifetech’. Doel is ‘het maken van de toekomstige gereedschappen voor biologische herkenning’. Op aanraden van de Adviesraad Technologiebeleid Delft stelde het college van bestuur 3,8 miljoen miljoen gulden beschikbaar voor zes promotieplaatsen en de benodigde analyse- en computerapparatuur.

Alliantie . .

Delft volgt met het plan de Universiteit Leiden die al eerder 2,5 miljoen gulden toekende aan het soortgelijke project ‘FOLM’ (Fundamenteel Onderzoek aan de Levende Materie). De TU en Leiden werken al jaren samen in de onderzoeksschool Biotechnological Sciences Delft Leiden (BSDL). De nieuwe combinatie Lifetech-FOLM zal echter breder zijn dan alleen BSDL en strekt zich uit naar de fysica, mathematica, de micro-elektronica en de informatietechnologie, in de hoop met de inzichten uit die disciplines meer greep te krijgen op de levende cellen. Kuenen: ,,Zo dwingt de explosie aan DNA-informatie ons tot de ontwikkeling van nieuwe technieken. Er is bio-informatica voor nodig om uit de informatiebrij zinnige antwoorden te halen. Misschien moet hier wel een nieuw stukje wiskunde voor ontwikkeld worden. Dan moeten de wiskundigen wel op de hoogte gebracht worden van de biologische vragen.”

De alliantie tussen Leiden en Delft heeft volgens Kuenen veel voordelen: Delft heeft de kennis in huis van de technologie en de industriële toepassingen, Leiden beheerst de fundamentele kennis en past die toe in de medische wereld. Kuenen noemt de complementariteit van de twee instellingen ‘frappant’.

Herkenning . .

De rode draad in het Delftse onderzoeksprogramma is bio-herkenning. Onderlinge herkenning van biologische moleculen vormt immers de basis van alle processen in de levende cel. ,,Macromoleculen in het celmembraan herkennen signaalmoleculen. Ze kunnen de signalen doorgeven of versterken en dienen zo als moleculaire schakelaars die processen aan- en uitzetten. Maar ook bij katalyse is er sprake van herkenning tussen een enzym en zijn substraat”, legt Kuenen uit.

De bio-herkenning staat ook centraal in instrumenten die in Delft ontwikkeld zullen worden om één enkel molecuul te kunnen detecteren. Kuenen: ,,In de onderzoeksgroep van programmaleider dr. Th. Schalkhammer worden chips ontwikkeld waarmee we specifieke DNA-fragmenten kunnen opsporen. Maar door op de chips antilichamen te binden die eiwitten herkennen kunnen we ook de eiwitsamenstelling van de cel bepalen.”

Krijgt de TU met dit onderzoek een nieuwe poot, die van de farmaceutische toepassingen? Kuenen beaamt dit, maar benadrukt dat de ontwikkelde technologieën breder inzetbaar zijn. Bijvoorbeeld voor het testen van water. ,,Het Leidse farmaceutische onderzoek houdt zich sterk bezig met de vraag hoe de levende cel met medicijnen en gentherapie te beïnvloeden is. Hier zal de filosofie echt Delfts zijn. Wij zijn ingenieurs die ervoor zorgen dat er producten worden gemaakt en dat processen goed verlopen. Een biochip moet het mogelijk maken om met een enkele druppel bloed een diagnose te stellen. Voor een Frans bedrijf ontwikkelen we echter een DNA-chip om de waterkwaliteit te testen. Aan de hand van het gedetecteerde DNA weten we welke bacteriën er in het water zitten.”

Entmateriaal . .

Wat Kuenen betreft zal het Lifetech-programma geen geïsoleerd onderzoekseiland vormen. Hij stelt: ,,Een aantal onderdelen van de Dioc-programma’s ‘Intelligent Molecular Diagnostic Systems‘ en ‘Mastering the Molecules in Manufacturing‘ sluiten goed bij het programma aan. De interface is nadrukkelijk aanwezig en noodzakelijk.”

In de toekomst hoopt hij de samenwerkingsverbanden zelfs nog uit te breiden naar andere disciplines. ,,Delft en Leiden hebben nu het entmateriaal gecreëerd om mee naar buiten te gaan. Binnen enkele maanden organiseren we een hooglerarenconferentie. Er zijn wel zeventig onderzoeksgroepen die een bijdrage kunnen leveren aan dit project. We verwachten dat er vijf à zes onderzoeksrichtingen zullen ontstaan waarin ook de Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek en het bedrijfsleven geïnteresseerd raken.”

Aan gebrek aan erkenning van het belang van de levenswetenschappen, zal het niet liggen. Minister Jorritsma van Economische Zaken zegde afgelopen donderdag de biotech-industrie een investering van honderd miljoen gulden toe. De revolutie kan ieder moment uitbreken.

Levende cellen begrijpen en de zo verworven kennis toepassen in biotechnologie, medische diagnostiek en medicijnontwikkeling. Dat is het belangrijkste doel van het nieuwe onderzoeksprogramma ‘Lifetech’, opgezet samen met de universiteit van Leiden. Het college van bestuur heeft er 3,8 miljoen gulden voor uitgetrokken.

Volgens de experts staan we met het onderzoek naar de levende cellen aan de vooravond van een nieuwe technologische revolutie. Na de industriële revolutie en de informatiseringsrevolutie staat nu de derde technologische revolutie voor de deur: die van de levenswetenschappen.

De moleculaire biologie heeft zich razendsnel ontwikkeld. Slechts dertig jaar scheiden de ontdekking van het DNA-molecuul van de nu bijna voltooide ontcijfering van het menselijke genetische materiaal. Toch moet de werkelijke omwenteling nog beginnen, meent prof.dr. Gijs Kuenen, hoogleraar microbiologie en voorzitter van de afdeling biotechnologie.

De TU schaart zich graag onder de pioniers. Het afgelopen jaar ontwikkelde de universiteit ambitieuze plannen om de levende cel te doorgronden. Het resultaat is het onlangs goedgekeurde Dioc-programma ‘Lifetech’. Doel is ‘het maken van de toekomstige gereedschappen voor biologische herkenning’. Op aanraden van de Adviesraad Technologiebeleid Delft stelde het college van bestuur 3,8 miljoen miljoen gulden beschikbaar voor zes promotieplaatsen en de benodigde analyse- en computerapparatuur.

Alliantie . .

Delft volgt met het plan de Universiteit Leiden die al eerder 2,5 miljoen gulden toekende aan het soortgelijke project ‘FOLM’ (Fundamenteel Onderzoek aan de Levende Materie). De TU en Leiden werken al jaren samen in de onderzoeksschool Biotechnological Sciences Delft Leiden (BSDL). De nieuwe combinatie Lifetech-FOLM zal echter breder zijn dan alleen BSDL en strekt zich uit naar de fysica, mathematica, de micro-elektronica en de informatietechnologie, in de hoop met de inzichten uit die disciplines meer greep te krijgen op de levende cellen. Kuenen: ,,Zo dwingt de explosie aan DNA-informatie ons tot de ontwikkeling van nieuwe technieken. Er is bio-informatica voor nodig om uit de informatiebrij zinnige antwoorden te halen. Misschien moet hier wel een nieuw stukje wiskunde voor ontwikkeld worden. Dan moeten de wiskundigen wel op de hoogte gebracht worden van de biologische vragen.”

De alliantie tussen Leiden en Delft heeft volgens Kuenen veel voordelen: Delft heeft de kennis in huis van de technologie en de industriële toepassingen, Leiden beheerst de fundamentele kennis en past die toe in de medische wereld. Kuenen noemt de complementariteit van de twee instellingen ‘frappant’.

Herkenning . .

De rode draad in het Delftse onderzoeksprogramma is bio-herkenning. Onderlinge herkenning van biologische moleculen vormt immers de basis van alle processen in de levende cel. ,,Macromoleculen in het celmembraan herkennen signaalmoleculen. Ze kunnen de signalen doorgeven of versterken en dienen zo als moleculaire schakelaars die processen aan- en uitzetten. Maar ook bij katalyse is er sprake van herkenning tussen een enzym en zijn substraat”, legt Kuenen uit.

De bio-herkenning staat ook centraal in instrumenten die in Delft ontwikkeld zullen worden om één enkel molecuul te kunnen detecteren. Kuenen: ,,In de onderzoeksgroep van programmaleider dr. Th. Schalkhammer worden chips ontwikkeld waarmee we specifieke DNA-fragmenten kunnen opsporen. Maar door op de chips antilichamen te binden die eiwitten herkennen kunnen we ook de eiwitsamenstelling van de cel bepalen.”

Krijgt de TU met dit onderzoek een nieuwe poot, die van de farmaceutische toepassingen? Kuenen beaamt dit, maar benadrukt dat de ontwikkelde technologieën breder inzetbaar zijn. Bijvoorbeeld voor het testen van water. ,,Het Leidse farmaceutische onderzoek houdt zich sterk bezig met de vraag hoe de levende cel met medicijnen en gentherapie te beïnvloeden is. Hier zal de filosofie echt Delfts zijn. Wij zijn ingenieurs die ervoor zorgen dat er producten worden gemaakt en dat processen goed verlopen. Een biochip moet het mogelijk maken om met een enkele druppel bloed een diagnose te stellen. Voor een Frans bedrijf ontwikkelen we echter een DNA-chip om de waterkwaliteit te testen. Aan de hand van het gedetecteerde DNA weten we welke bacteriën er in het water zitten.”

Entmateriaal . .

Wat Kuenen betreft zal het Lifetech-programma geen geïsoleerd onderzoekseiland vormen. Hij stelt: ,,Een aantal onderdelen van de Dioc-programma’s ‘Intelligent Molecular Diagnostic Systems‘ en ‘Mastering the Molecules in Manufacturing‘ sluiten goed bij het programma aan. De interface is nadrukkelijk aanwezig en noodzakelijk.”

In de toekomst hoopt hij de samenwerkingsverbanden zelfs nog uit te breiden naar andere disciplines. ,,Delft en Leiden hebben nu het entmateriaal gecreëerd om mee naar buiten te gaan. Binnen enkele maanden organiseren we een hooglerarenconferentie. Er zijn wel zeventig onderzoeksgroepen die een bijdrage kunnen leveren aan dit project. We verwachten dat er vijf à zes onderzoeksrichtingen zullen ontstaan waarin ook de Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek en het bedrijfsleven geïnteresseerd raken.”

Aan gebrek aan erkenning van het belang van de levenswetenschappen, zal het niet liggen. Minister Jorritsma van Economische Zaken zegde afgelopen donderdag de biotech-industrie een investering van honderd miljoen gulden toe. De revolutie kan ieder moment uitbreken.

Redacteur Redactie

Heb je een vraag of opmerking over dit artikel?

delta@tudelft.nl

Comments are closed.