23 Utrechtse onderzoekers ontvangen Veni-subsidie

Drieëntwintig veelbelovende, jonge Utrechtse onderzoekers krijgen een Veni-subsidie van maximaal 280.000 euro van de Nederlandse organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek (NWO). Hiermee kunnen ze in de komende drie jaar hun eigen onderzoeksideeën verder ontwikkelen. Er gaan vijf Veni's naar de faculteit Bètawetenschappen, één naar Diergeneeskunde, twee naar Geesteswetenschappen, vier naar Geowetenschappen, twee naar Sociale Wetenschappen, zes naar het UMC Utrecht, twee naar het Prinses Máxima Centrum en één naar het Hubrecht Instituut. Hieronder een samenvatting van alle onderzoeksprojecten.

Bringing molecules together: Photoredox chemistry squeezed into small pores

Met dit onderzoek wil Bettina Baumgartner chemische reacties verduurzamen. Het doel is om CO₂ (koolstofdioxide) en CH₄ (methaan), behulp van zonlicht om te zetten in basischemicaliën. Dit proces is geïnspireerd op biologische processen, zoals fotosynthese. Er worden spectroscopische opstellingen ontwikkeld die de reactie kunnen waarnemen op een tijdschaal van nanoseconden. Dit geeft nieuwe inzichten over het reactiemechanisme en zal uiteindelijk leiden tot de verbetering van de efficiëntie ervan. Baumgartner maakt voor het onderzoek gebruik van materialen met kleine holtes: metal organic frameworks.

Cell Surface RNAs as Therapeutic Targets

“Pak me dan, als je kan!”, aldus ribonucleïnezuur (RNA) op het celoppervlak. RNA is een belangrijk biomolecuul met verschillende functies in de cel. Recent onderzoek toont aan dat er ook RNA aanwezig is op de buitenste oppervlakte van levende cellen. Deze zogenoemde csRNAs zijn uitdagende moleculen om te bestuderen, omdat we geen tools hebben om ze te detecteren en identificeren. In dit onderzoek ontwikkelt Jack Li technologie om csRNAs te bestuderen en te begrijpen. Daarnaast willen de onderzoekers aantonen wat de therapeutische potentie van csRNA’s zou kunnen zijn.

Inside the matrix: Modelling cell-matrix mechanics to predict cell migration modes in cancer metastasis

Kanker vormt een enorm gezondheidsprobleem. Sommige kankers zijn goedaardig en worden genezen door de tumor operatief te verwijderen. Andere zijn kwaadaardig: de kankercellen verspreiden zich door het lichaam en vormen nieuwe tumoren, ook wel metastasen genoemd. Zodra een tumor is uitgezaaid, neemt de kans op een succesvolle behandeling af. In dit project ontwikkelt Erika Tsingos computermodellen die weergeven hoe kankercellen zich in lichaamsweefsel bewegen. Hiermee willen de onderzoekers inzicht krijgen in het bewegingsgedrag van cellen en ze uiteindelijk tot stilstand brengen.

Make it better, not worse: Using formal methods to safely adopt memory-safe languages

Sommige programmeerfouten kunnen een enorme impact hebben op een softwaresysteem. Zo kan een enkele fout vaak al voldoende zijn om een compleet systeem kwetsbaar te maken voor cyberaanvallen. Een nieuwe generatie van zogenaamde ‘geheugenveilige’ programmeertalen verwijdert deze kwetsbaarheden uit de software. Echter, wanneer ontwikkelaars hun systeem geleidelijk overzetten naar een dergelijke veilige taal, bestaat het gevaar dat ze nieuwe kwetsbaarheden in de software introduceren en bestaande kwetsbaarheden gevaarlijker maken. Systemen worden daarmee juist onveiliger. Met dit project wil Marco Vassena, met behulp van wiskundige logica, ontwikkelaars helpen om hun systemen wél veilig over te zetten.

How has ageing impacted the evolution of cooperation during two major evolutionary transitions?

Sociale dieren worden veel ouder dan niet-sociale dieren. Naakte molratten bijvoorbeeld. Dat zijn kleine knaagdieren die in sociale kolonies leven en nauwelijks verouderen. De vraag is of sociale dieren gedurende de evolutie langer zijn gaan leven of dat dieren die langer leven sneller sociaal worden. Individuele cellen zijn net als individuele dieren ooit op een vergelijkbare manier gaan samenwerken om meercellige individuen te vormen, zoals mensen. In dit project onderzoekt Charlotte de Vris of de evolutie van die samenwerking tussen cellen ook invloed heeft gehad op hoe snel onze cellen verouderen.

NASH-in-a-dish: Identifying targetable metabolite crosstalk for NASH treatment

Op zoek naar nieuwe behandeling tegen leverontsteking

Leververvetting is het ophopen van vetten in de levercellen. Dat komt door een verstoorde balans in de vet- en de suikerstofwisseling. Vervetting van de lever veroorzaakt meestal weinig tot geen klachten, maar als de leververvetting aanhoudt, kan deze overgaan in een leverontsteking. Dan spreken we van niet-alcoholische steatohepatitis (NASH), een leverontsteking die niet komt door overmatig alcoholgebruik. NASH wordt gezien als de belangrijkste oorzaak van leverfalen en leverkanker, maar er zijn geen effectieve behandelingen beschikbaar. Een afwijkende stofwisseling in de lever stimuleert de voortgang van NASH, maar het is tot nu toe niet mogelijk om dit proces rechtstreeks in leverweefsel te bestuderen. In zijn onderzoek zal Jung-Chin Chang een nieuw kweeksysteem ("NASH-in-a-dish") ontwikkelen, waarmee NASH in een kweekschaal valt na te bootsen. Door de stofwisseling van verschillende levercellen te bestuderen, wil de onderzoeker ziekteverwekkende stofwisselingsproducten (metabolieten) opsporen die in de toekomst zijn te gebruiken om NASH te behandelen.

Vluchtelingenrechten zijn mensenrechten

Wereldwijd zijn er tientallen miljoenen vluchtelingen. De kwestie hoe met vluchtelingenstromen om te gaan speelt al sinds de twintigste eeuw. Veelal bleven de reacties beperkt tot liefdadigheid, zo niet vijandigheid. Het project van Bastiaan Bouwman laat echter zien hoe, in de tweede helft van de twintigste eeuw, een internationaal netwerk zich inzette voor de rechten van vluchtelingen. Door te pleiten voor de erkenning van deze rechten als mensenrechten hoopten zij verandering te bewerkstelligen. Op basis van internationaal archiefonderzoek verklaart het project zowel hun succes als hun beperkingen.

Een rechtvaardige klimaattransitie

Jeroen Hopster's onderzoek gaat over een rechtvaardige klimaattransitie. Die transitie is noodzakelijk, maar niet iedereen heeft er onmiddellijk profijt van: voor sommigen staat de toekomst van hun bedrijf op het spel, anderen zullen hun levensstijl moeten aanpassen. Onder welke omstandigheden is een vorm van compensatie daarbij, uit moreel oogpunt, op zijn plaats? De komende drie jaar werkt hij aan een ethische theorie over rechtvaardige transities. Deze beurs stelt hem in staat om daar de fundamenten voor te leggen, en om onderzoek naar klimaatethiek aan de Universiteit Utrecht te versterken.

Delta’s als het archief van de historische hydrologische omstandigheden op Mars

Delta's zijn belangrijke landvormen die informatie geven over de historische omstandigheden voor water toen de delta werd gevormd. Met experimenten in het lab, computermodellen en satellietgegevens gaat Lisanne Braat delta's op Mars onderzoeken en reconstrueren. "Zo wil ik achterhalen hoe hun vorm en afzettingen iets kunnen zeggen over de water- en sedimentaanvoer vanuit het achterland. Mijn onderzoek zal gegevens opleveren over de hoeveelheid, duur en spreiding van vloeibaar water aan het oppervlak van Mars. Dat zal implicaties hebben voor onderzoek naar (uitgestorven) leven op Mars en het klimaat op de planeet en voor toekomstige ruimtemissies. Ik ben vereerd dat ik de mogelijkheid krijg om mijn kennis van delta’s op aarde verder kan toepassen op Mars.”

De rol van ‘afkoelings-verzwakking’ bij het ontstaan van subductiezones

Subductiezones, de gebieden op aarde waar aardplaten onder elkaar duiken, zijn de motor achter plaattektoniek. Het zijn de plekken waar alles gebeurt - rotsen buigen en breken terwijl ze langs elkaar slijpen en stromen, waarbij ze soms de opgebouwde spanning vrijlaten als aardbevingen. Subductiezones reguleren ook geochemische cycli en maken misschien zelfs het leven zoals we dat kennen mogelijk, maar hoe ze ontstaan is niet bekend. Na langzame aanvankelijk naar elkaar toe bewegen van de platen beginnen subductiezones met een plotseling catastrofaal wegzinken van de zwaarste plaat in de aardmantel, maar ook over de oorzaak van dat wegzinken tasten geologen nog in het duister. Uit onderzoek van Alissa Kotowski blijkt dat het wegzinken samenvalt met afkoeling van de gesteenten op het beginnende plaatcontact. "Ik veronderstel daarom dat afkoeling tot een zwakkere mineraalsamenstelling kan leiden. Dat ga ik testen met vernieuwende 2-D  en 3-D beeldvormende technieken van gesteenten van subductiezones in verschillende stadia. Indien mijn hypothese correct is, dan verklaart ‘afkoelings-verzwakking’ de ontwikkeling van subductiezones in het algemeen, en helpt het om het begin van plaattektoniek in het bijzonder te begrijpen." 

GREENPEAKS: Mountain greening and its impacts on water supply from the mountains

Berggebieden vormen een belangrijke bron van water voor benedenstrooms gelegen gebieden. De benedenstroomse waterbeschikbaarheid is sterk afhankelijk van de hoeveelheid bergvegetatie en de invloed daarvan op de waterbalans van de bergen. In het project van Philip Kraaijenbrink wordt gekeken naar de mate waarop klimaatverandering zorgt voor veranderingen in de vegetatie van berggebieden en welke gevolgen dit mogelijk heeft voor de watervoorziening uit de bergen.

Retro-innovatie: oud en nieuw combineren voor duurzaamheid

Bij duurzame innovatie wordt vaak alleen gedacht aan revolutionaire technologieën. Het project van Toon Meelen laat zien dat duurzame innovaties ook kunnen bestaan uit een combinatie van oude, bestaande en nieuwe praktijken en technologieën. Voor nachttreinen, zeppelins en liften gaat hij op zoek naar strategieën waarmee organisaties verloren vervoerswijzen doen herleven met moderne technologie en nieuwe betekenissen.

De wereld begrijpen: Nauwkeurigere modellering van sociale en gedragsverschijnselen

Wetenschappelijk onderzoek maakt gebruik van statistische modellen om sociale en gedragsverschijnselen te beschrijven en te begrijpen. Tegenwoordig wordt er steeds meer data verzameld, waardoor de statistische modellen groter en gecompliceerder worden. Sara van Erp gaat nieuwe methoden ontwikkelen zodat onderzoekers deze grotere en complexere statistische modellen kunnen gebruiken om de wereld beter te begrijpen. 

Personaliseren van ondersteuning voor zelfgestuurd leren

Het hoger onderwijs maakt steeds vaker gebruik van blended learning, met zowel digitale als klassikale cursuscomponenten. Dit doet echter een nog groter beroep op zelfgestuurd leren, waar veel studenten toch al moeite mee hebben. Het project van Jacqueline Wong beoogt om gepersonaliseerde ondersteuning voor zelfgestuurd leren te bieden, afgestemd op individuele behoeften van studenten bij het werken aan verschillende leertaken. Dat is een grote uitdaging omdat het de integratie vereist van data verkregen tijdens de digitale én klassikale cursuscomponenten. Daarom gebruikt Wong een multidisciplinaire aanpak om te onderzoeken hoe zelfgestuurd leren gemeten en ondersteund kan worden in blended leeromgevingen.

Stimuleren van het kinder afweersysteem: het versterken van de relatie tussen jonge afweercellen

Een intieme interactie tussen witte bloedcellen van het afweersysteem, T-cellen en antistof producerende B-cellen, is essentieel voor langdurige en effectieve antistof gemedieerde afweer. Deze interactie is minder effectief in jonge kinderen. Ik heb ontdekt dat jonge T-cellen van kinderen op andere stimuli reageren dan T-cellen van volwassenen. In dit project bestudeer ik hoe de interactie tussen T en B-cellen versterkt kan worden voor een betere controle van infecties en verbeterde vaccinaties.

Finding the way in – Identifying entry and cargo release pathways of extracellular vesicles

Cellen in het lichaam communiceren met elkaar door minuscule pakketjes met informatie te versturen en teontvangen. Deze pakketjes, extracellulaire vesicles (EVs) genoemd, spelen een rol in allerlei ziekten,waaronder kanker, maar kunnen ook gebruikt worden om medicijnen naar zieke cellen te brengen. Om dezecommunicatieroute beter te begrijpen, ga ik onderzoeken hoe cellen EVs ontvangen en uitpakken. Ik gauitzoeken welke eiwitten in en rondom de cel betrokken zijn bij de opname en het uitpakken van EVs. Metdeze informatie kunnen we EV-communicatie blokkeren tijdens ziekte, en effectiever medicijnen naar ziekecellen brengen.

Nieuw bewijsmateriaal in de zoektocht naar effectieve ALS medicijnen: een patiëntgerichte strategie voor medicijnonderzoek

Bewijzen dat nieuwe medicijnen baat hebben voor patiënten met ernstige neurodegeneratieve aandoeningen zoals Amyotrofische Laterale Sclerose (ALS) wordt bemoeilijkt door de grote variatie in symptomen. Hierdoor mislukken veel medicijnonderzoeken en worden patiënten soms blootgesteld aan schadelijke medicijnen of worden werkzame medicijnen zelfs gemist.

De onderzoeker zal nieuwe statistische methoden ontwikkelen om gelijktijdig meerdere symptomen te analyseren, daarbij rekening houdend met wat voor de patiënt het belangrijkst is, maar ook met de klinische en prognostische relevantie van ziekte aspecten. Dit onderzoek leidt tot een geheel nieuwe aanpak om het effect van medicijnen te beoordelen, resulterend in efficiënter en patiëntgerichter medicijnontwikkeling.

Uncovering the patho-molecular aetiology of the novel XPO1-related neuro-developmental disorder

Aangeboren afwijkingen aan het brein hebben vaak een erfelijke oorzaak. Door deze oorzaak op te sporen in het DNA, verkrijgen we inzicht in hoe de ontwikkeling van ons meest complexe orgaan, het brein, wordt geregisseerd. Recent zijn defecten in het XPO1 gen gevonden als nieuwe oorzaak voor brein aandoeningen. In dit onderzoek zullen de defecten in XPO1 in het laboratorium worden nagebootst om zodoende de invloed op de ontwikkeling van het brein te bestuderen. Resultaten van dit onderzoek zullen ons begrip van de ontwikkeling van het brein vergroten, hetgeen mogelijk bijdraagt aan het voorkomen en behandelen van aangeboren hersenafwijkingen.

De behoeften van artrosepatiënten visualiseren: leren van de uitzonderlijke gevallen van kraakbeenherstel

Artrose is een veelvoorkomende ziekte met een grote impact op patiënten, gezondheidszorg en samenleving, gekenmerkt door schade van gewrichtskraakbeen. Succesvolle behandelingen moeten daarom zorgen voor kraakbeenherstel, maar dat is tot nu toe niet goed gelukt. Er zijn echter wel kleine groepen patiënten die kraakbeenherstel vertonen, na een specifieke behandeling of zelfs spontaan. In dit project zal ik moderne beeldanalysetechnieken gebruiken, waarbij ik beelden combineer van bestaande cohorten met patiënten die deze unieke herstelactiviteit laten zien, om zo traditionele en nieuwe gewrichtskenmerken te identificeren die essentieel zijn om te zorgen voor kraakbeenherstel. Dit zal direct nieuwe aanknopingspunten bieden voor gestratificeerde behandelmethoden.

SMA BABIES – Systematische Multimodale Analyse naar BiomArkers en Bulbaire functie In (pre)symptomatischE SMA

SMA is een erfelijke, ernstigste spierziekte en de eerste aandoening die effectief wordt behandeld met gen-gerichte therapieën. Het ziekteverloop van SMA is hierdoor spectaculair verbeterd, vooral bij baby’s vroeg gediagnosticeerd in het hielprikscreeningsprogramma. Presymptomatische behandeling werkt het beste maar geneest SMA niet volledig; de effectiviteit is wisselend en vooralsnog niet voorspelbaar. Optimalisatie is noodzakelijk omdat deze therapieën extreem duur zijn en hoge druk leggen op de zorgkosten.

Mijn innovatieve multimodale programma zoekt voorspellers van de ziekte-ernst en de effectiviteit van de nieuwe behandelingen met gebruik van klinische observaties gecombineerd met genetische, eiwit-, echografie- en EMG-onderzoeksmethoden.

Dissecting the carcinogenic potential of stem cell differentiation by single-cell whole genome sequencing

De ontwikkeling van stamcellen naar gespecialiseerde cellen gaat gepaard met grootschalige biologische veranderingen in deze cellen. In dit onderzoek zullen nieuwe methodes worden gebruikt om te bepalen hoe zulke aanpassingen van bloedstamcellen kunnen leiden tot veranderingen in het DNA van deze cellen. De profielen van de gevonden DNA-veranderingen in gezonde bloedcellen zullen worden vergeleken met DNA-profielen in leukemie. Hiermee wordt achterhaald hoe de DNA-veranderingen die optreden tijdens specialisatie van stamcellen kunnen bijdragen aan het ontwikkelen van leukemie. Dit onderzoek zal leiden tot nieuwe inzichten in de biologische processen die een rol spelen in het ontstaan van kanker.

Characterizing early life hematopoiesis: tracing the first steps towards malignancy

Hematopoeitische stamcellen spelen een cruciale rol bij de aanmaak van bloedcellen gedurende ons hele leven. Het exacte mechanisme van bloedaanmaak blijft echter slecht begrepen, vooral wanneer het gaat om het bestuderen van dit proces in mensen. In dit project wordt gebruik gemaakt van willekeurig optredende DNA mutaties om menselijke hematopoeitische cellen te herkennen en volgen, waardoor het cel-type verantwoordelijk voor bloedaanmaak kan worden geïdentificeerd en bestudeert. Deze baanbrekende aanpak zal zorgen voor een unieke en nieuwe kijk op het gedrag van hematopoeitische cellen gedurende bloedaanmaak, welke cruciaal is voor het begrijpen van het ontstaan van leukemie.

The difference is night and day: DNA repositioning in the nocturnal retina.

De functie en identiteit van cellen wordt grotendeels bepaald door welke genen aan of uit staan. Dit wordt gereguleerd door de verpakking van DNA en waar het zich in de celkern bevindt. In cellen van gewervelde dieren bevinden inactieve genen zich aan de rand van de celkern. Deze typische organisatie is echter omgekeerd in de staafjes in de netvliezen van nachtdieren: actieve genen bedekken nu de rand. Robin van der Weide gaat deze onconventionele genoomorganisatie bestuderen - gebruikmakend van unieke technologieën en innovatieve modellen - om de evolutie van genregulatie op te helderen. Dit zal helpen bij het ontwikkelen van nieuwe gentherapieën.