Negen Utrechtse onderzoekers ontvangen NWO-subsidie voor grensverleggend en risicovol onderzoek

Negen Utrechtse onderzoekers hebben financiering gekregen in de 25e ronde van de NWO Open Competitie ENW-XS. De toekenningen (van maximaal 50.000 euro) zijn bedoeld voor kleinschalige, vernieuwende en risicovolle initiatieven binnen de zeven ENW-disciplines mogelijk te maken. In totaal is 2,4 miljoen euro verdeeld. De Utrechtse projecten beslaan uiteenlopende thema’s, waaronder het gebruik van slangengif bij pijnbestrijding en bescherming van nieren tegen chemoschade, nanokristallen voor energiezuinige AI, nieuwe inzichten in virale verspreiding en het effect van darmbacteriën op immuuntherapie.

Dr. Silvia Mihăilă (faculteit Bètawetenschappen)

Cracking the code of cellular resilience: learning from cancer how we can protect the kidneys

Chemotherapie is een beproefde methode om kankercellen te doden, maar sommige tumoren weten daaraan te ontsnappen door resistent te worden. De behandeling werkt daardoor minder goed. Tegelijkertijd zijn gezonde niercellen juist extra kwetsbaar voor chemo-medicijnen en raken ze vaak blijvend beschadigd na een behandeling. Bio-ingenieur Silvia Mihăilă gaat in haar project onderzoeken hoe we de kunst van het overleven kunnen afkijken van kankercellen, met als doel een vergelijkbare bescherminging te activeren in niercellen. Door genactiviteit en het celmetabolisme te analyseren, wil haar team achterhalen welke processen hierbij een rol spelen en stoffen testen die nieren beter kunnen beschermen tegen chemo-schade. Dit onderzoek kan de weg vrijmaken voor therapieën die zowel kankerbehandelingen effectiever maken als de schade aan de nieren beperken.

Dr. Freddy Rabouw (faculteit Bètawetenschappen)

Nanocrystals for neuromorphic computing

Energie-efficiëntere dataverwerkingsstrategieën zijn nodig, want het elektriciteitsverbruik door kunstmatige intelligentie explodeert. Neuromorphic computing is zo’n strategie, geïnspireerd op het menselijk brein. Het brein is veel energie-efficiënter dan de huidige computers, omdat connecties tussen neuronen dienstdoen als geheugen en processor tegelijkertijd. Dit project gaat nanokristallen onderzoeken als gelijktijdig geheugen en processor voor neuromorphic computing. Onze berekeningen tonen dat recent ontdekte nanokristallen [Lee et al., Nature 589, 230–235 (2021)] “onthouden” hoe ze inkomende signalen moeten verwerken, nadat ze kortstondig zijn belicht met een laser. We gaan de nanokristallen leren om beelden van de cijfers 1–9 te onderscheiden.

Dr. My Anh Truong (faculteit Bètawetenschappen)

Chromosome engineering to unveil aneuploid mysteries in human development

Als een embryo zich ontwikkelt, gaat er soms iets mis in het erfelijk materiaal. Dan komt er in een cel bijvoorbeeld aan verkeerd aantal chromosomen terecht. Dit heet aneuploïdie en kan leiden tot ernstige gezondheidsproblemen, zoals een miskraam of ontwikkelingsstoornissen. Maar niet alle chromosomen zijn gelijk: sommige chromosomen wijken vaker af dan anderen. Bovendien kunnen sommige cellen aneuploïdie beter doorstaan dan andere. Celbioloog My Anh Truong gaat in haar project een methode ontwikkelen om dit soort fouten op te wekken én volgen in menselijke stamcellen uit de placenta. Met deze nieuwe techniek wil ze ontdekken hoe specifieke fouten in het aantal chromosomen de ontwikkeling van de mens beïnvloeden. Dat kan in de toekomst mogelijk leiden tot grote verbeteringen in de opsporing en behandeling van aneuploïdie tijdens de zwangerschap.

Dr. Xander de Haan (faculteit Diergeneeskunde) 

Het ontrafelen van de rol van filamenteuze influenza A deeltjes in cel-naar-cel verspreiding 

Influenzavirus A veroorzaakt seizoensgebonden griepepidemieën en soms pandemieën. Influenzavirus A-deeltjes komen voor in twee vormen: de goed bestudeerde bolvormige deeltjes en de vaak over het hoofd geziene draadvormige deeltjes. De functie van de draadvormige deeltjes is niet bekend, maar de conservering ervan is een aanwijzing voor een mogelijk belangrijke rol in de verspreiding van het virus van cel naar cel in de geïnfecteerde gastheer. In deze studie zullen we de relevantie van de draadvormige deeltjes ophelderen met behulp van live virus-cel beeldvorming in geavanceerde celkweekmodellen. Potentieel leidt dit onderzoek tot nieuwe therapeutische opties om deze belangrijke ziekteverwekker aan te pakken.

Dr. Emma Kasteel (faculteit Diergeneeskunde)

De beet van verlichting: onderzoek naar het gebruik van slangengif voor pijnbehandeling 

Miljoenen mensen wereldwijd lijden aan chronische pijn. Huidige medicijnen proberen specifieke pijnzenuwen te blokkeren, maar werken vaak niet goed genoeg. Ze kunnen ongewenste bijwerkingen veroorzaken doordat ze ook andere zenuwcellen beïnvloeden en sommige zijn sterk verslavend. Er is daarom dringend behoefte aan nieuwe pijnmedicatie. In de natuur vinden we verrassende oplossingen. Sommige dierlijke gifstoffen, zoals slangengif, kunnen zeer precies bepaalde zenuwcellen beïnvloeden. Dit project onderzoekt of deze we deze gifstoffen kunnen gebruiken om pijn te verminderen, door pijnzenuwen te dempen zonder andere zenuwcellen te verstoren. Dit kan leiden tot veiligere en effectievere pijnstilling met minder bijwerkingen.

Dr. Ilia Timpanaro (faculteit Diergeneeskunde)

Leren en geheugen in een schaaltje 

Ons brein verwerkt en bewaart herinneringen via ingewikkelde leer- en geheugensystemen. We weten dat blootstelling aan chemicaliën deze processen kan verstoren, maar hoe dit precies gebeurt, is nog onduidelijk. Bovendien zijn de meeste chemicaliën nooit getest op hun invloed op leren en geheugen. Dit project brengt daar verandering in. We ontwikkelen een innovatief model in het lab dat deze processen nabootst met menselijke neuronale cellen en elektrische stimulatie. Dit biedt een snelle en efficiënte manier om te onderzoeken of en hoe chemicaliën leren en geheugen beïnvloeden, zonder gebruik te maken van dure en inefficiënte dierstudies.

Woutjan Branderhorst (UMC Utrecht)

Beter voorspellen of chemotherapie aanslaat bij levertumoren

Woutjan Branderhorst onderzoekt hoe de effectiviteit van chemotherapie bij levertumoren beter kan worden voorspeld. Dat is belangrijk, want nu is vaak pas laat te zien of een behandeling werkt. Met een speciale MRI-techniek kijken Wouter en zijn collega’s naar de stof nicotinamide adenine dinucleotide (NAD) in tumorcellen. NAD speelt een belangrijke rol in de energiehuishouding van cellen. In eerder onderzoek met celkweekjes bleek dat veranderingen in deze stof mogelijk iets zeggen over hoe tumoren reageren op chemotherapie. Het doel van de onderzoekers: de MRI-methode verbeteren en testen bij patiënten én mini-tumoren (organoïden) in het lab. Zo kunnen we in de toekomst hopelijk eerder en beter voorspellen of een behandeling aanslaat en zo onnodige bijwerkingen voorkomen.

Merel van Gogh (UMC Utrecht)

Hoe darmbacteriën invloed kunnen hebben op de werking van immuuntherapie

Immuuntherapie kan het afweersysteem opnieuw activeren en is daardoor een belangrijke behandeling geworden. Maar: bij veel mensen werkt het helaas nog niet goed. Een mogelijke verklaring ligt in onze darmen. Daar leven miljarden bacteriën, die via hun stoffen invloed kunnen hebben op het immuunsysteem. In dit onderzoek staat één van die stoffen centraal: ADP-heptose. Deze stof kan het afweersysteem activeren, maar is nog nauwelijks onderzocht. Het doel van het project is om beter te begrijpen welke rol ADP-heptose speelt bij immuuntherapie. Zo kunnen we in de toekomst hopelijk zorgen dat meer mensen baat hebben bij deze behandeling.

Dr. Martijn Koppens (UMC Utrecht)

DNA traceren om de onvoorspelbare genetica van mitochondriale aandoeningen op te lossen

Sinds kort is het mogelijk om fouten in het DNA te repareren. Dit biedt mensen met genetische aandoeningen uitzicht op genezing. Vaak zitten deze DNA-fouten in de celkern, dus in één of beide kopieën van het gen per cel. Maar ze kunnen ook in het mitochondrieel DNA in duizenden DNA-kopieën per cel zitten. Variatie in het aantal mutante kopieën maakt het moeilijk te voorspellen hoe mitochondriële aandoeningen zich ontwikkelen en hoe effectief gencorrectie behandelingen zijn. Ik wil hierin inzicht krijgen met een vernieuwende methode om mitochondriële DNA-fouten in cellen te volgen om de behandeling van mitochondriële aandoeningen te verbeteren.