Promotie Helena Viñas Gaza: Het volgen van de dynamiek van histonmodificaties in afzonderlijke cellen tijdens differentiatie en vroege ontwikkeling

Elke cel van een organisme bevat dezelfde DNA-code. Toch zijn niet al deze cellen hetzelfde qua uiterlijk en gedrag. Dat komt doordat verschillende delen van het DNA ‘aan’ en ‘uit’ staan in de individuele cellen: de genexpressie is anders. Dit heeft invloed op hoe de cellen eruitzien en wat ze doen. De regulatie van genexpressie is onder andere belangrijk tijdens de ontwikkeling van een organisme en de vorming van weefsels. Het vakgebied van de epigenetica bestudeert de veranderingen in genexpressie die optreden zonder veranderingen in de DNA-code. Eén van de belangrijkste epigenetische mechanismen is histonmodificatie.

Histonmodificaties onderzoeken

Tijdens haar PhD richtte Viñas Gaza zich op deze histonmodificaties. “Histonen zijn eiwitten waar het DNA omheen wordt gewikkeld om het te organiseren en compact te maken in de celkern. Deze histonen hebben staarten die gemodificeerd kunnen worden door er chemische groepen aan te hangen. Hierdoor wordt het DNA meer of minder compact en daardoor meer of minder toegankelijk voor de cel. Zo kunnen histonmodificaties de genexpressie van een cel veranderen, zonder iets te veranderen aan de DNA-code zelf,” legt ze uit. Viñas Gaza wilde nieuwe manieren ontwikkelen om de relatie tussen histonmodificaties en genexpressie te bestuderen. “De details van hoe histonmodificaties de genexpressie beïnvloeden zijn grotendeels onbekend en het was erg complex om dat met de bestaande technieken te bestuderen.”

Nieuwe technieken om afzonderlijke cellen te bestuderen

Daarom heeft Viñas Gaza twee nieuwe technieken ontwikkeld, sortChIC en T-ChIC, waarmee wetenschappers epigenetica beter kunnen onderzoeken. “Deze technieken stellen ons in staat histonmodificaties te meten op het niveau van een enkele cel, terwijl we tegelijkertijd de genexpressie van diezelfde cel kunnen bepalen. Dit was voorheen niet mogelijk en kan nu in veel weefsels en diermodellen worden toegepast. Op deze manier kunnen we meer leren over de effecten van histonmodificaties op genexpressie, bijvoorbeeld tijdens de ontwikkeling en de vorming van weefsels.” Viñas Gaza gebruikte deze nieuwe technieken om bloedcellen en zebravissen te bestuderen. “We hebben meer inzicht gekregen in de histonmodificatiepatronen van verschillende celtypen tijdens de vorming van bloedcellen, evenals in het effect van histonmodificaties op de genexpressie tijdens de ontwikkeling van zebravissen,” legt ze uit.

Pieken en dalen

Viñas Gaza omschrijft haar PhD-traject als uitdagend, maar ook een waardevolle ervaring: “In het begin is het heel overweldigend omdat je vertrouwd moet raken met het team, de technieken, het onderzoeksveld en een nieuw land. Toen brak de pandemie uit en was het moeilijk om gemotiveerd en enthousiast te blijven over het werk. Maar met de tijd kreeg ik meer vertrouwen en uiteindelijk heb ik veel geleerd en ben ik op zowel persoonlijk als wetenschappelijk vlak gegroeid.” Terugkijkend ziet ze verschillende hoogtepunten: “Het is gaaf om je werk internationaal te kunnen presenteren en het gepubliceerd te zien worden in wetenschappelijke tijdschriften en in je proefschrift. En ik heb ook mogen leren van heel intelligente en getalenteerde collega’s met verschillende achtergronden.”

PhD en mentale gezondheid

Gevraagd naar dieptepunten zegt ze: “Ik besefte dat de cultuur in de academische wereld moet verbeteren. Helaas is er veel druk op PhD-studenten, machtsongelijkheid met je groepsleider, discriminatie, een gebrek aan begeleiding en empowerment, enzovoort. Ik ben er trots op om deel uit te maken van de eerste PhD-commissie met de hoop dit te verbeteren.” Haar advies aan nieuwe PhD-studenten? “Probeer een goede, ondersteunende omgeving te vinden. Communiceer vanaf het begin goed met je groepsleider. Durf vragen te stellen, al vind je ze zelf misschien onnozel klinken. Leer grenzen te stellen en probeer er vooral met volle teugen van te genieten, zonder daarbij je mentale gezondheid te schaden.”