Promotie Maaike Allers: Proteïne tyrosine fosfatases in zebravis ontwikkeling en regeneratie

In tegenstelling tot mensen zijn zebravissen ontzettend goed in het teruggroeien van verloren weefsels na beschadiging. Zelfs na het verlies van een compleet lichaamsdeel, zoals de staartvin, kunnen zebravissen dit in slechts een paar weken tijd volledig teruggroeien. Dit complexe proces van teruggroeien van ontbrekende cellen wordt regeneratie genoemd. Een van de eerste gebeurtenissen bij regeneratie is het vrijkomen van moleculen die reactieve zuurstofcomponenten worden genoemd. Een voorbeeld hiervan is waterstofperoxide (H2O2). Zonder H2O2 kan regeneratie niet plaatsvinden. Het is echter niet precies bekend hoe het vrijkomen van H2O2 regeneratie bevordert.

Fosfatases

In haar PhD-project bestudeerde Allers de rol van een specifieke set eiwitten, proteïne tyrosine fosfatases (PTP’s), bij regeneratie. “Uit eerder onderzoek is gebleken dat deze PTP’s worden geïnactiveerd door oxidatie, een chemische reactie. Dit wordt veroorzaakt door de H2O2 die vrijkomt als reactie op de amputatie van de staartvin bij zebravissen,” legt ze uit. Uit haar onderzoek bleek dat zebravissen zonder deze fosfatases toch in staat zijn om hun vin te regenereren. Allers: “Dit betekent dat deze specifieke PTP’s niet essentieel zijn voor regeneratie, maar we hebben wel twee andere fosfatases geïdentificeerd die essentieel zijn voor de normale ontwikkeling.”

Van zebravis naar mens

Om het effect van PTP-oxidatie op regeneratie te onderzoeken, remde Allers de oxidatie van een specifiek fosfatase, genaamd Shp2a, met een relatief onbekende en weinig gebruikte methode. “We maakten een zogenaamd fusie-eiwit, wat betekent dat je twee eiwitten koppelt, in ons geval Shp2a en catalase. Het enzym catalase beschermt de fosfatase Shp2a tegen oxidatie,” legt ze uit. “We laten zien dat we de regeneratie remmen door de oxidatie van Shp2a te remmen. Dit toont aan dat oxidatie van Shp2a een belangrijke stap is in het regeneratieproces. We hopen dat ons onderzoek naar regeneratie in de toekomst zal bijdragen aan een betere genezing van beschadigde lichaamsdelen bij mensen.”

De wonderen van ontwikkeling

Allers herinnert zich haar promotietraject als een hele mooie tijd. “Ik heb veel vrijheid gehad om mijn eigen beslissingen te nemen en mezelf te ontwikkelen als wetenschapper. Het geeft veel voldoening om volledig verantwoordelijk te zijn voor experimenten, als die interessante resultaten opleveren.”  Ze heeft echter ook ervaren dat een PhD niet altijd over rozen gaat. “Na meer dan twee jaar hard werken kwamen we erachter dat het antwoord op onze belangrijkste onderzoeksvraag was dat er geen effect is.” Ondanks deze tegenslag heeft Allers een aantal mooie herinneringen gemaakt tijdens haar promotietraject. “Ik beschouw de ontwikkeling van een gezonde zebravis uit een bevrucht eitje in slechts een korte tijdspanne als een wonder van de natuur en om dit elke dag te zien tijdens mijn PhD was een waar hoogtepunt,” zegt ze.

‘Soul-searching’

Het begeleiden van studenten is een andere dierbare herinnering van Allers’ PhD-traject. “Het begeleiden van studenten en hen het vertrouwen geven om hun eigen weg te vinden in het lab, was een groot onderdeel van mijn PhD,” legt ze uit. Allers heeft ook advies voor nieuwe studenten. “Doe wat ‘soul-searching’ over wat je doelen zijn, waarom je wilt promoveren en wat je zwakke en sterke punten zijn. Tijdens een PhD-project krijg je veel vrijheid, maar ook veel verantwoordelijkheid, en dat kan lastig zijn”, zegt ze.