Zwaartekrachtsubsidie voor FLOW: “Wij beschikken straks over het lot van eiwitten”

Het kabinet investeert 23 miljoen euro in een groot onderzoeksproject onder leiding van de Universiteit Utrecht. Het team van wetenschappers dat deelneemt aan het project FLOW gaat voor het eerst precies in kaart brengen hoe bepaalde eiwitten van wieg tot graf worden begeleid in de cel. Uiteindelijk kunnen ze met deze kennis het lot van die eiwitten bepalen. Dat kan vervolgens leiden tot nieuwe therapieën voor ziektes als Parkinson en cystic fibrose.

De financiering is onderdeel van het Zwaartekrachtprogramma waarmee het ministerie van OCW al tien jaar investeert in onderzoek dat tot de wereldtop behoort. Elke twee jaar kunnen groepen wetenschappers die werken voor Nederlandse universiteiten in aanmerking komen voor een investering. Onderzoeksprojecten krijgen nu de helft van het geld, en bij succesvolle evaluatie na vijf jaar de tweede helft. De hoofdonderzoekers zijn Ineke Braakman (Universiteit Utrecht), Mireille Claessens (Universiteit Twente), Friedrich Förster (Universiteit Utrecht), Mark Hipp (UMC Groningen), Stefan Rüdiger (Universiteit Utrecht) en Alfred Vertegaal (Leiden UMC).

Onwerkelijk

Hoogleraar Ineke Braakman moest lang wachten op de uitslag en dat maakte dat het project alweer wat naar de achtergrond was verdwenen. Dat maakte de verrassing des te groter toen ze, als trekker van het project, het verlossende telefoontje ontving. “Het voelde totaal onwerkelijk”, zegt ze, “maar in de avond begon het een beetje in te dalen.” Dat betekende blijdschap én het besef dat er ineens van alles moet gebeuren. "Het is nu vooral belangrijk dat we snel met het hele consortium bij elkaar komen en aan de slag gaan.”

Wij gaan het verschil maken door vanuit verschillende wetenschappelijke disciplines naar dezelfde twee eiwitten te kijken

Disciplines combineren

De wetenschappers gaan voor het eerst in de geschiedenis een totaalbeeld creëren van alle processen die bijdragen aan het functioneren van bepaalde eiwitten in de cel. Ze willen precies weten hoe de cel ervoor zorgt dat een eiwit zich op de juiste manier vouwt en hoe het wordt onderhouden, van wieg tot graf. Daarnaast willen ze weten hoe de cel een eiwit opruimt als het verkeerd vouwt. Voor deze processen is een netwerk nodig van helper-eiwitten, ook wel chaperonnes genoemd. De wetenschap buigt zich al een halve eeuw over dit vraagstuk en richt zich daarbij altijd op verschillende eiwitten en onderdelen van het proces. “Wij gaan het verschil maken door vanuit verschillende wetenschappelijke disciplines naar dezelfde twee eiwitten te kijken”, legt Braakman uit. “Op die manier zijn wij de eersten die het systeem straks volledig zullen begrijpen.”

Eiwitziekten

Het is belangrijk om een totaalbeeld te krijgen van de processen die zorgen voor het functioneren van eiwitten. Wanneer het systeem faalt, leidt dit namelijk vaak tot eiwitziekten. In het geval van Loss-of-Function (LoF)-ziekten, zoals metabole ziekten en cystic fibrose, functioneert één specifiek eiwit niet omdat het niet de juiste structuur aanneemt. In Gain-of-Toxicity (GoT)-ziekten, zoals Alzheimer en Parkinson, vouwen eiwitten niet goed en vormen zo giftige aggregaten.

In dit project kijken de wetenschappers naar twee eiwitten: het eerste eiwit is CFTR, dat bij verkeerd functioneren leidt tot cystic fibrose. Het tweede eiwit is alpha-synuclein, dat bij verkeerd functioneren leidt tot Parkinson.

Nieuwe geneesmiddelen

In de tweede tak van het onderzoek gaan de wetenschappers de chaperonne-netwerken en processen die voor de eiwitten zorgen nabouwen in de reageerbuis. “De ambitie is hoog”, aldus Braakman, “maar zoals scheikundigen zeggen: je snapt het pas echt, als je het kunt maken.” De kennis moet er uiteindelijk toe leiden dat de onderzoekers zelf aan de knoppen van het systeem kunnen draaien. “Op die manier beschikken wij straks over het lot van die eiwitten”, aldus Braakman. En dat vormt de basis voor nieuwe therapieën voor eiwitziekten, waaronder Parkinson en cystic fibrose. Daarnaast maken de resultaten het makkelijker om een breed scala aan andere ziekte-gerelateerde eiwitten te controleren voor medische en biotechnologische doeleinden.