24 maart 2017

Tweede ERC Advanced Grant voor Alexander van Oudenaarden

Terug naar nieuws

Alexander van Oudenaarden ontvangt zijn tweede ERC Advanced Grant. Dat één onderzoeker tweemaal deze eer te beurt valt, is uitzonderlijk. Van Oudenaarden gaat zijn grant inzetten om de precieze plaats en activiteit van individuele cellen op specifieke tijdstippen in kaart te brengen.

Alexander van Oudenaarden krijgt zijn ERC grant voor zijn onderzoek naar single cell genomics. Waar het Human Genome Project voor het eerst een heel menselijk genoom in kaart bracht, gaat het terrein van single cell genomics voor het eerst het gedrag van individuele cellen ophelderen. Want hoewel het menselijk genoom onveranderlijk in elke lichaamscel zit, varieert de expressie van dit genoom van cel tot cel en van moment tot moment – alleen op die manier kan een embryo uitgroeien tot een heel mens.

Individuele stamcellen

We weten eigenlijk nog helemaal niet goed hoe de activiteit binnen één enkele cel door de tijd heen verandert en welke rol zijn omgeving precies heeft op zijn ontwikkeling. In celbiologisch onderzoek worden nu vooral grote groepen cellen van weefsel door elkaar gehusseld om meer algemene genetische informatie te achterhalen; dit zegt weinig over de verschillen tussen individuele cellen en deze informatie is bovendien niet plaats -of tijdsspecifiek.

Dat het individuele karakter van een cel echter wel van grote invloed kan zijn, laat onder andere het stamcel onderzoek zien: slechts enkele specifieke cellen, te vinden in allerlei soorten weefsels, zijn in staat tot de oorspronkelijke groei van weefsel, alsook de reparatie van dat weefsel na schade. Deze individuele stamcellen en hun gedrag door te tijd heen beter kunnen karakteriseren is een overkoepelend vraagstuk in het single cell genomics onderzoeksveld.

Drie hoofdvraagstukken

Van Oudenaarden heeft drie lijnen van onderzoek uitgezet voor zijn ERC grant. Ten eerste wil hij de genexpressie van individuele darmstamcellen in vivo volgen om te zien hoe zij als het ware vertakken in een familiestructuur, door steeds verder in de tijd nieuwe kopieën van zichzelf te maken. Hierbij kijkt hij zowel naar het transcriptoom (welke genen zijn actief en welke stoffen maakt een cel aan) en het epigenoom (welke genen worden er ‘aan’ of ‘uit’ gezet, afhankelijk van de mate van specialisatie van de cel). Ten tweede wil hij inzichtelijk maken hoe een zebravis zich ontwikkelt vanuit een klein klompje embryonale stamcellen, door die individuele stamcellen nauwkeurig te volgen aan de hand van kleine kunstmatig toegediende ‘knipfoutjes’ in hun genoom. Tot slot wil hij kijken naar beenmergcellen; hoe die zich vertakken in de tijd, maar ook welke rol de buurcellen hebben op de ontwikkeling van elke individuele cel.

Lees hier meer over het single cell research van Van Oudenaarden.