Geert-Jan Boons wil van biomedisch probleem naar technologische innovatie

Na 25 succesvolle jaren in Engeland en de Verenigde Staten, koos prof. Geert-Jan Boons de Universiteit Utrecht om zijn volgende ambitie waar te maken. Afgelopen maand verhuisde hij samen met enkele groepsleden van de University of Georgia naar het David de Wiedgebouw op de Uithof. Als afdelingshoofd en hoogleraar Chemical Pharmacology wil hij zijn belangrijke pionierswerk naar glycanen, de complexe koolhydraten in onze cellen, naar een volgend niveau tillen. Boons wil weten wat de complexe structuur van de glycanen zegt over hun biologische functie. Zodat hun rol in ziekten helder wordt en nieuwe mogelijkheden voor behandelingen ontstaan.

“Ieder levend organisme maakt gebruik van glycanen, complexe koolhydraten. Ze spelen dus een belangrijke rol in leven, gezondheid en ziekte”, vertelt Boons. Zo leidt een afwijking in één bepaalde complexe koolhydraatstructuur tot tumoren, omdat hierdoor de cel kan gaan zwerven. Andersom kunnen tumorcellen herkend worden aan een specifiek glycan, dat niet op gezonde cellen voorkomt. Met deze kennis hebben Boons en collega’s een therapeutisch kankervaccin ontwikkeld waardoor het immuunsysteem dit molecuul herkent en in actie komt. Dit is wat Boons drijft: van biomedisch probleem naar technologische innovatie.

Universiteit Utrecht

Het is ook de reden waarom hij ervoor heeft gekozen na 18 jaar zijn grote en succesvolle groep aan de University of Georgia af te bouwen en weer opnieuw te beginnen. En één van de redenen waarom hij koos voor de Universiteit Utrecht. “De University of Georgia heeft geen Universitair Medisch Centrum. Daarnaast heeft de Universiteit Utrecht ook Farmaceutische Wetenschappen en Diergeneeskunde. De groep van Frank van Kuppeveld heeft bijvoorbeeld veel ervaring met onderzoek naar pathogenen, zoals het vogelgriepvirus, die de cel binnendringen via glycanen. Ik wil op dit gebied graag met hen samenwerken voor de ontwikkeling van nieuwe medicijnen.”

Thuiskomen

Na 25 jaar Engels, moet Boons af en toe even zoeken naar het juiste Nederlandse woord, maar de terugkeer voelt wel als thuiskomen, vertelt hij. Ook de Russische, Indiase en Chinese groepsleden die al uit Amerika zijn meegekomen, hebben het bijzonder goed naar hun zin in Utrecht. “Ze hebben fijne woonruimte op de Uithof gekregen en ervaren de Nederlanders als heel open. Ik hoop dat door deze positieve verhalen een aantal andere groepsleden ook snel overkomt. Want de chemie van cellulaire glycanen vereist veel specialistische kennis.”

De natuur maakt structuren complex met een reden. Ik wil die reden begrijpen door te ontdekken wat de relatie is tussen de structuur en de biologische functies op moleculair niveau.

Duizenden verschillende glycanen

Boons is een pionier in de synthese van de complexe glycanen die aan de buitenkant van onze cellen zitten en daar heel veel verschillende biologische functies vervullen. Aan één cel zitten duizenden verschillende van deze moleculen. Die zijn allemaal samengesteld uit een bekende collectie bouwstenen, maar niet lineair, zoals bij DNA en eiwitten. Door alle mogelijke vertakkingen is de diversiteit aan structuren enorm. Dat maakt hun analyse en synthese in het laboratorium nog complexer dan die van DNA en cellulaire eiwitten. “Nu is dat voor ieder glycan nog een research project op zich”, vertelt Boons.

Complex met een reden

De complexe structuren van glycanen intrigeren Boons: “De natuur maakt structuren complex met een reden. Ik wil die reden begrijpen, door te ontdekken wat de relatie is tussen de structuur en de biologische functies op moleculair niveau.” Maar daarvoor is het nodig dat glycanen veel sneller geanalyseerd en gesynthetiseerd kunnen worden.

‘Glyco-omics’

Voor de realisatie van deze ambitie verwierf Boons vorig jaar al samen met Albert Heck, hoogleraar Biomoleculaire Massaspectrometrie en Proteomics, een NWO TOP-PUNT subsidie van twee miljoen euro. Net als DNA en eiwitten, zullen glycanen uiteindelijk volautomatisch geanalyseerd en geproduceerd kunnen worden, verwacht Boons. Zodat na genomics en proteomics ook ‘glyco-omics’ een grote impuls kan geven aan het biomedische onderzoek.

Geert-Jan Boons

Geert-Jan Boons (1962) studeerde scheikunde aan de Universiteit Leiden en promoveerde op onderzoek naar een vaccin voor de menigokok-bacterie. Na twee jaar als postdoc in Londen en Cambridge te hebben gewerkt, verwierf hij een aanstelling aan de University of Birmingham (UK). Daar werd hij in 1997 benoemd tot hoogleraar. Een jaar later verruilde hij die positie voor een aanstelling bij het Complex Carbohydrate Research Center van de University of Georgia in de Verenigde Staten.

Boons ontving in 2004 de Horace Isbell Award van de American Chemical Society. In 2013 werd aan hem de Roy L. Whistler International Award in Carbohydrate Chemistry toegekend, de belangrijkste onderscheiding binnen dit onderzoeksveld. Vorig jaar kreeg hij de Arthur C. Cope Scholar Award ‘for his seminal contributions to glycoscience by developing novel methods for oligosaccharide assembly, the preparation of important glycoconjugates and their use in biological studies’.