Negen onderzoekers van de Universiteit Utrecht ontvangen NWO Open Competitie ENW-XS-subsidie

Negen onderzoekers van de Universiteit Utrecht en het UMC Utrecht hebben een Open Competitie ENW-XS-subsidie gekregen van het NWO-domein Exacte en Natuurwetenschappen (ENW). Het gaat om kleine, snelle impulsen van maximaal €50.000 voor ideeën die gedurfd, vernieuwend en potentieel baanbrekend zijn.  

De toekenningen gaan naar Vivek Bhardwaj, Jelle van den Bor, Nora Gigli-Bisceglia, Kubra Gülmez Karaca (UMC Utrecht), Danielle Krijgsman (UMC Utrecht), Rens Peeters, Freddy Rabouw, Arnaud Thevenon-Kozub, Tina Vermonden en Jaco Zwanenburg (UMC Utrecht). 

Dr. Vivek Bhardwaj

One in a million: mapping the genome of the rarest cells in our body

Ons lichaam bestaat uit een enorme populatie van diverse celtypen. Een klein aantal cellen vervult echter zeer gespecialiseerde en belangrijke functies. Zulke "zeldzame" cellen (bijvoorbeeld hematopoëtische stamcellen) zijn moeilijk te bestuderen, omdat het zoeken naar deze cellen in een grotere groep cellen die er hetzelfde uitzien, zeer kostbaar of onmogelijk is. In dit XS-project testen we een nieuw idee voor het identificeren en bestuderen van dergelijke cellen met behulp van een combinatie van microfluïdica en genomica. Indien succesvol, zou onze aanpak ons begrip van de functie van deze zeldzame cellen bij gezondheid en ziekte fundamenteel kunnen veranderen.

Dr. Jelle van den Bor

Bugs with Brains: Gut-Brain Communication by Bacterial OMVs

We begrijpen steeds beter dat darmbacteriën onze hersengezondheid en gedrag kunnen beïnvloeden. Kleine deeltjes die door bacteriën worden afgegeven, zogenaamde buitenmembraanblaasjes, kunnen de hersenen bereiken en mogelijk een rol spelen bij aandoeningen zoals de ziekte van Alzheimer. Hoe buitenmembraanblaasjes daar echter terechtkomen—via het bloed, het lymfestelsel of beide—is nog onbekend. In dit XS-project worden transparante zebravisjes gekoloniseerd met genetisch aangepaste bacteriën die buitenmembraanblaasjes met licht-geactiveerde eiwitten produceren. Dit model maakt het mogelijk om precies te zien of buitenmembraanblaasjes via bloed of lymfe in de hersenen terechtkomen. Hier kunnen mogelijk nieuwe behandelopties voor hersenziekten uit ontstaan.

Dr. Nora Gigli Bisceglia

May the FER Be With Roots: Defining the molecular mechanism of how roots respond to mechanical stress

Plantencellen zijn omgeven door een koolhydraatrijke celwand die structurele integriteit biedt en interacties met de omgeving regelt. Momenteel is het nog grotendeels onduidelijk hoe mechanische signalen tijdens de groei worden waargenomen en verwerkt. Het verlies van de celwand-geassocieerde receptor FERONIA (FER) leidt tot overgevoeligheid voor mechanische stimulatie. Om dit mechanisme te onderzoeken, combineren we hoge-resolutie beelden van plantenwortels met gerichte mechanische stimulatie via kleine bolletjes, gevolgd door fosfoproteoomanalyse. Parallel daaraan screenen we naar en karakteriseren we suppressoren van de hypersensitieve respons van FER-mutanten onder mechanische stress. Deze aanpak zal helpen FERONIA’s regulatoren te identificeren en cruciale routes in ‘plantmechanosensing’ bloot te leggen.

Dr. Daniëlle Krijgsman (UMC Utrecht)

Novel antibodies to CD300ld to break immunotherapy-resistant cancers

Immunotherapie heeft de behandeling van kanker ingrijpend veranderd door het eigen afweersysteem in te zetten ter bestrijding van tumoren. Toch reageert tot wel 70 procent van de patiënten niet op deze therapieën. De reden is vaak dat kankercellen worden omgeven door immuuncellen die de afweerreactie onderdrukken. Recent is het eiwit CD300ld geïdentificeerd, dat uitsluitend aanwezig is op deze onderdrukkende cellen en daardoor een ideaal doelwit vormt voor nieuwe immuuntherapie. Vooralsnog bestaat er echter geen antilichaam tegen humaan CD300ld. Het doel van dit project is daarom om het eerste humane anti-CD300ld-antilichaam te ontwikkelen en te valideren. Dit kan uiteindelijk het succes van immunotherapie aanzienlijk vergroten.

Dr. Kübra Gülmez Karaca (UMC Utrecht)

MIMS: Molecular Identity of Morphology-defined Memory Spines

Herinneringen vormen wie we zijn. Ze worden opgeslagen in kleine groepen hersencellen die actief worden tijdens het leren. Deze cellen maken contact via piepkleine uitsteeksels, zogenaamde dendritische spines. Spines hebben verschillende vormen, en vooral de paddenstoelvormige spines lijken belangrijk voor het opslaan van langdurige herinneringen. In dit project gebruiken wij nieuwe, geavanceerde technieken om iets te doen wat nog nooit eerder is gelukt: ontdekken welke moleculaire kenmerken deze paddenstoelvormige geheugen-spines uniek maken. Dit risicovolle maar veelbelovende onderzoek zal voor het eerst vorm, plaats en moleculaire identiteit van geheugensynapsen koppelen en zo nieuw inzicht geven in geheugen bij mannen en vrouwen.

Dr. Rens Peeters

Cannibalistic B cells improve immune response: can B cells use phospholipases to extend their lifespan by consuming dying neighbours?

B-cellen verdedigen ons tegen ziekteverwekkers door snel een leger aan immuuncellen te vormen na een infectie. Het laten groeien en delen van cellen kost echter erg veel biologische bouwstenen, waaronder vetten. Lukt het de B-cel niet om deze bouwstenen te bemachtigen, dan sterft hij en kan een ziekteverwekker te overhand krijgen. In dit project wordt gekeken of B-cellen zichzelf in leven kunnen houden door moleculaire ‘schaartjes’ te maken, fosfolipasen genoemd. Die kunnen membranen van stervende B-cellen opknippen, om ze te recyclen tot essentiële bouwstenen. Met dit onderzoek hopen we nieuwe manieren te vinden waarop we de B-cel kunnen ondersteunen in zijn beschermende taak.

Dr. Freddy Rabouw

Reshaping sunlight with coupled nanocrystals

Blauw licht is energierijker dan infrarood licht, maar beide soorten licht leveren dezelfde elektrische energie op in een zonnecel. Fotonsplitsing zou kunnen dit kunnen verhelpen. Bij dit proces blijft het totale vermogen in zonlicht intact, maar verandert het spectrum, zodat het precies aansluit bij de respons van de zonnecel. Hiertoe wordt een materiaal op de zonnecel aangebracht dat elk geabsorbeerd blauw foton omzet in twee uitgezonden infrarode fotonen. Helaas zijn bestaande materialen die kunnen fotonsplitsen slecht in het absorberen van blauw licht. Dit project gaat een nieuwe strategie onderzoeken waarbij twee soorten nanokristallen worden gekoppeld om tegelijk efficiënte fotonsplitsing en efficiënte absorptie te realiseren.

Dr. Arnaud Thevenon-Kozub

Encryption with a twist: a new generation of organic dyes for anti-counterfeiting and imaging

Informatieversleuteling is onmisbaar voor het veilig overdragen en opslaan van zowel gegevens als goederen. Het tegengaan van vervalsingen is in feite ook een vorm van informatieversleuteling. Daarbij wordt gebruik gemaakt van fluorescerende chemicaliën om bijvoorbeeld valuta en kunstwerken op unieke wijze te markeren. Vaak zijn deze chemicaliën zware metalen die giftig, duur en alsmaar schaarser zijn. Een veelbelovend alternatief voor die zware metalen zijn organische fluorescerende kleurstoffen. Maar het nadeel daarvan is dat hun optische eigenschappen doorgaans onvoldoende zijn voor hoge veiligheidsniveaus die worden gehanteerd. Dit project heeft het doel om een nieuwe klasse organische fluorescerende kleurstoffen te ontwikkelen die unieke, prikkelgevoelige optische eigenschappen heeft. Deze stoffen zouden uitermate geschikt zijn voor informatieversleuteling en beeldvorming.

prof. dr. ir. Tina Vermonden 

Sticky Sugar for Kidney Tubules (SweetKid)

Chronische nierziekten treffen bijna negen procent van de volwassen bevolking in Nederland, terwijl effectieve behandelopties nog steeds tekortschieten, onder meer door het ontbreken van functionele in vitro modellen die ziekteprocessen betrouwbaar kunnen nabootsen en geneesmiddelenontwikkeling ondersteunen. Nierengineering biedt een veelbelovende oplossing door het creëren van in het laboratorium gekweekte tubulaire structuren die de functie van de nier nabootsen. Een belangrijke uitdaging is het realiseren van volledige bedekking met niercellen, met correcte celoriëntatie in zo’n tubulaire omgeving. Dit project beoogt het eigen metabolisme van cellen te benutten om hun hechting aan het tubulaire oppervlak te sturen, waardoor georganiseerd weefselvorming mogelijk wordt gemaakt.

Dr. ir. Jaco Zwanenburg (UMC Utrecht)

Unboxing the brain-beats: A novel approach to dissect vascular and tissue contributions to dementia-related neurodegeneration using heartbeat-driven magnetic resonance elastography

Dementie is geen ziekte op zichzelf, maar in feite een symptoom waarachter veel verschillende ziekteprocessen schuilgaan. De vraag hierbij is hoe je onderscheid kunt maken tussen de gevolgen van vaatziekten en die van ziekteprocessen die het hersenweefsel rechtstreeks aantasten. Juist voor dit onderscheid kan een oplossing liggen in een techniek genaamd Intrinsieke Magnetic Resonance Elastography. Dit is een veelbelovende MRI-techniek die verschillende eigenschappen apart in kaart brengt, zoals weefselstijfheid (ofwel de conditie van weefsel) en doorlaatbaarheid (conditie van bloedvaten). Dit gebeurt door te kijken naar de hartslag in de hersenen te kijken. Om dat te kunnen doen, zijn echter aannames nodig die leiden tot onnauwkeurige resultaten. Onze innovatie is een wiskundige methode die de aannames overbodig maakt door deze informatie direct uit de MRI-data te halen. Dit vergroot het inzicht in ziekteprocessen bij dementie en ondersteunt ontwikkeling van meer gerichte behandelingen.