33 miljoen euro voor nieuwe nationale faciliteit EMPower om leven op moleculair niveau te ontrafelen

Een groot onderzoeksproject rondom elektronenmicroscopie, genaamd EMPower, kan van start dankzij een investering van 33 miljoen euro. In het project bundelen Nederlandse universiteiten en academisch-medische centra hun expertise voor elektronenmicroscopie van wereldklasse. Dankzij EMPower kunnen onderzoekers volgen hoe moleculen functioneren in cellen en weefsels. Het moet leiden tot nieuwe doorbraken in onderzoek naar gezondheid, ziekte en duurzaamheid. Het consortium achter EMPower samen onder de naam Netherlands Electron Microscopy Infrastructure (NEMI).

EMPower is een van de grootste investeringen in onderzoeksinfrastructuur binnen de Nederlandse levenswetenschappen. Het project bundelt topexpertise op het gebied van microscopie uit het hele land. De algemene coördinatie van het project ligt bij Universiteit Utrecht. Daarnaast worden afzonderlijke projecten binnen EMPower geleid door de Universiteit Leiden, Rijksuniversiteit Groningen, Universiteit Maastricht, UMC Utrecht en Amsterdam UMC.

Het totale budget bedraagt 33 miljoen euro, waarvan ongeveer 23 miljoen afkomstig is van de Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek (NWO). De overige middelen zijn ingebracht door de partners binnen NEMI.

Nieuwe generatie supermicroscopen

Dankzij de investering kunnen de onderzoekers op diverse locaties in het land zeer geavanceerde elektronenmicroscopen installeren, evenals de technieken die nodig zijn om de materialen te prepareren. Daardoor krijgen onderzoekers in heel Nederland toegang tot de meest geavanceerde instrumenten, waaronder twee cryo-elektronenmicroscopen via het Netherlands Centre for Electron Nanoscopy (NeCEN) in Leiden en Utrecht.

Moleculen in hun natuurlijke omgeving

Het belangrijkste doel van EMPower is wetenschappers de mogelijkheid te geven om moleculen in actie te zien. De faciliteit maakt zichtbaar hoe moleculen eruitzien op atomaire schaal. Met de nieuwe microscopen kunnen onderzoekers bestuderen hoe moleculen op elkaar inwerken en hun taken uitvoeren.

Onderzoekers kunnen bovendien bestuderen hoe moleculen zich gedragen in afzonderlijke cellen en weefsels. Dat gebeurt met mini-organen die in het laboratorium worden gekweekt, maar ook met preparaten die afkomstig zijn van patiënten. Op die manier kunnen onderzoekers de kleinste bouwstenen van het leven koppelen aan het grotere geheel en bestuderen hoe ons lichaam werkt. Ook kunnen ze ophelderen hoe die biologische processen veranderen door ziekten.

“Dankzij EMPower kunnen we moleculen gewoon aan het werk zien in hun natuurlijke omgeving,” zegt Friedrich Förster, hoogleraar Structurele Biologie aan de Universiteit Utrecht en hoofdaanvrager van het project. “Dat is van onschatbare waarde voor het doorgronden van ziekten als kanker, infecties en neurodegeneratieve aandoeningen.”

Ieder zijn eigen expertise

De kracht van EMPower ligt in de samenwerking tussen de verschillende instellingen, die elk hun eigen expertise inbrengen. De onderzoekers in Utrecht richten zich vooral op elektronentomografie, waarmee interacties tussen moleculen in de complexe omgeving van een cel zichtbaar worden. 

De Universiteit Leiden legt de nadruk op het in beeld brengen van afzonderlijke biomoleculen in hoge resolutie. Dit is een zeer belangrijke stap voor de ontwikkeling en verfijning van medicijnen.

Aan de Universiteit Maastricht en UMC Utrecht wordt gewerkt met nieuwe technieken om weefsels en organoïden driedimensionaal in beeld te brengen. Daarmee kunnen onderzoekers beter ziekteprocessen bestuderen en biomaterialen ontwikkelen voor medische en technologische toepassingen.

Amsterdam UMC neemt de leiding in databeheer, kunstmatige intelligentie, opleiding en het versterken van de samenwerking tussen de onderzoekers. Daardoor kunnen onderzoekers in het hele land de enorme hoeveelheid meetgegevens die EMPower oplevert optimaal benutten. 

Van geneeskunde tot duurzaamheid

Door EMPower kunnen onderzoekers de belangrijkste biologische processen volgen, van de kleinste moleculen tot complete weefsels. Tot in extreem detail krijgen onderzoekers dan een beeld van wat er zich in het lichaam afspeelt bij infecties en chronische ziekten, zoals kanker, alzheimer en diabetes. Dat brengt de zoektocht naar nieuwe medicijnen in een hogere versnelling.

Ook buiten de gezondheidszorg biedt de faciliteit veel nieuwe kansen. Onderzoekers kunnen bijvoorbeeld micro-organismen en enzymen bestuderen die helpen bij het recyclen van afval, het vastleggen van CO₂ en het ontwikkelen van duurzame energiebronnen.

Nationale faciliteit

EMPower is opgericht als faciliteit voor alle wetenschappers in Nederland, evenals samenwerkingspartners uit het bedrijfsleven. Diverse bedrijven zijn al aangehaakt als cofinancier, maar EMPower zal ook nauw samenwerken met andere technologiebedrijven.

We brengen technologie en expertise van echte wereldklasse samen om de meest prangende vragen van onze tijd willen aanpakken: van het genezen van ziekten tot het creëren van een duurzamere toekomst

“EMPower legt de basis voor een nieuwe generatie moleculair onderzoek in Nederland,” zegt Förster. “De mogelijkheid om moleculen in hun eigen omgeving te visualiseren, maakt onze elektronenmicroscopie tot een belangrijk hulpmiddel voor vrijwel elke tak van de life sciences én daarbuiten. We brengen technologie en expertise van echte wereldklasse samen. Zo kan EMPower wetenschappers ondersteunen die de meest prangende vragen van onze tijd willen aanpakken: van het genezen van ziekten tot het creëren van een duurzamere toekomst.”

Over EMPower

EMPower staat voor Electron Microscopy from whole organism to atomic resolution. Het project wordt gefinancierd binnen het onderzoeksprogramma Nationale Roadmap Grootschalige Wetenschappelijke Infrastructuur van NWO. De eerste EMPower-faciliteiten zijn naar verwachting begin 2026 operationeel.