Promotie Gabriella Darmasaputra ‘Twee kernen in één cel: de vorming en functie van menselijke levercellen’

Om één enkele bevruchte eicel te laten uitgroeien tot een mens, is celdeling nodig. De cellen in het menselijk lichaam hebben doorgaans één kern, die het genetisch materiaal bevat in de vorm van DNA. Voordat een cel zich deelt, wordt het DNA in de kern gekopieerd om ervoor te zorgen dat elke nieuwe cel dezelfde genetische informatie zal bevatten. Bij een normale celdeling splitst de kern in tweeën, waarna elk van deze kernen in één van de twee nieuwe cellen terechtkomt. Er zijn echter cellen in het menselijk lichaam die meer dan één celkern bevatten. Wetenschappers begrijpen nog niet precies hoe tweekernige cellen worden gevormd en wat hun functie is.

Een time-lapse van celdeling

Tijdens haar PhD zette Darmasaputra de eerste stappen in het doorgronden van de vorming en functie van tweekernige cellen. Ze gebruikte lever-organoïden: mini-levers gekweekt uit menselijke levercellen in het laboratorium. “De lever is één van de organen die veel tweekernige cellen bevat. Daarom was het een zeer geschikt orgaan om tijdens mijn project te bestuderen,” legt Darmasaputra uit. Waar men tijdens eerder onderzoek voornamelijk momentopnames kon maken van delende cellen, en daarom alleen bepaalde stadia van het delingsproces kon zien, gebruikte Darmasaputra microscopie om time-lapses te maken van de cellen terwijl ze zich deelden. Hierdoor kon ze specifieke cellen tijdens het hele proces volgen om precies te zien hoe ze zich delen. Darmasaputra: “We ontdekten dat 5 tot 15 procent van de delende cellen in deze organoïden een extra kern verkrijgt door een proces dat endomitose heet. Deze cellen doorlopen de meeste stappen van de normale celdeling, inclusief de vorming van twee kernen, maar stoppen voordat de hele cel zich daadwerkelijk in tweeën deelt. Dit resulteert in cellen met twee kernen en dus ook een dubbele hoeveelheid genetisch materiaal. Dit proces van endomitose was zeer consistent, wat suggereert dat het geen willekeurige fouten zijn bij de deling van deze cellen, maar een gespecialiseerd programma.”

Regeneratie en kanker

De functie van tweekernige cellen is nog onduidelijk en het onderwerp van veel onderzoek. “Er zijn verschillende dingen die ermee te maken zouden kunnen hebben. Het eerste is regeneratie: de vervanging of reparatie van beschadigde weefsels. De lever is één van de weinige menselijke organen die zichzelf kan herstellen en bevat ook veel tweekernige cellen. We weten niet zeker of hier een verband tussen is, maar hopelijk kunnen toekomstige studies ons hierover een aanwijzing geven. Een andere interessante mogelijkheid om te onderzoeken is de relatie tussen deze cellen en kanker. Tweekernige cellen komen voor in het gezonde lichaam, maar worden ook veel aangetroffen bij kanker. Het is echter nog onduidelijk wat dit precies betekent. Draagt het bij aan het ontstaan van kanker? Is het een gevolg van kanker? We weten het niet. Verder onderzoek hiernaar zou ook kunnen helpen bij het vinden van nieuwe aanknopingspunten voor de behandeling van kanker,” zegt Darmasaputra.

Daag jezelf uit

Terugkijkend op haar PhD komt het woord ‘uitdagend’ in haar op. Darmasaputra: “Het gaat echt met ups en downs. Het was een hele uitdaging en ik kwam mezelf tegen op manieren die ik niet had verwacht. In het begin kom je naar je werk en denk je: “Alles gaat mislukken”. En dan, na een paar maanden, krijg je misschien een resultaat. In het begin is dat best wel zwaar. Je moet echt volhardend zijn. Maar nu ik hier zit, ben ik er trots op dat ik daar doorheen ben gekomen en blij met hoe het is gegaan.” Ze was ook erg blij met de steun die ze kreeg van haar collega’s en begeleiders. “Het had zo eenzaam kunnen voelen, maar we praatten er veel over met collega’s en je weet dat iedereen hetzelfde doormaakt. En ik had ook het geluk dat ik veel steun kreeg van mijn begeleiders,” zegt Darmasaputra. Haar advies aan studenten die overwegen om te promoveren? “Een PhD gaat echt over jezelf uitdagen. Je zult jezelf op veel verschillende manieren tegenkomen en ik denk dat dat eigenlijk het hele punt ervan is. Als je denkt dat een PhD voor jou de beste manier is om jezelf uit te dagen, ga er dan voor. Maar als je denkt van niet, is dat ook prima. Het belangrijkste is dat je doet wat je leuk vindt.”

Volop plannen voor de toekomst

Darmasaputra heeft dat advies ook zelf ter harte genomen. “Op dit moment volg ik nog steeds mijn filosofie van ‘doe wat je op dit moment leuk vindt’, dus momenteel werk ik bij Spellenwinkel Subcultures. Eén van de hoogtepunten van mijn PhD is dat mijn interesse voor het delen van wetenschap is gewekt, dus dat is ook iets waarmee ik misschien verder wil gaan. Ik droom ervan om een kunstboek te maken over moleculaire biologie, daar ben ik heel enthousiast over. Maar ik heb de academische wetenschap ook nog niet uitgesloten, dus wie weet kom ik nog terug,” besluit Darmasaputra.

Darmasaputra geeft een feestje voor familie en vrienden om het behalen van haar doctoraat te vieren. Haar familie komt vanuit Indonesië en ze heeft vrienden uit verschillende aspecten van haar leven uitgenodigd om het samen te vieren.