Utrechtse onderzoekers ontvangen subsidie van NWO-programma Open Competitie ENW XS

NWO Exacte en Natuurwetenschappen (ENW) heeft in totaal 28 projectsubsidies toegekend binnen de Open Competitie ENW XS. Daarbij zitten een aantal Utrechtse onderzoekers: Ronald van Gaal, Dorota Kawa en Weizhe Zhang van de faculteit Bètawetenschappen, Daniel Hurdiss, Robin Veenstra en Ruben Hulswit van de faculteit Diergeneeskunde en Alessia Longoni van het UMC Utrecht. De subsidies zijn voor nieuwsgierigheids-gedreven, avontuurlijk onderzoek en het snel kunnen exploreren van een veelbelovend idee.

Meer informatie over de onderzoekers en projecten die een toekenning ontvangen:

Dr. Ronald van Gaal

Photo-sculpting drainage channels in kidney organoids

Labgekweekte mini-nieren bieden de belofte dat ze op een dag kunnen dienen als basis voor donorweefsel. Echter een belangrijke beperking is dat ze urine niet afvoeren. Wij willen de ruimtelijke locatie tussen de verschillende voorlopercellen nabootsen tijdens de bouw van mini-nieren. Alleen zo kunnen we een open afvoerbuis creëren. In wezen bootsen we de embryonale ontwikkeling na. Door gebruik te maken van geavanceerde licht-afbreekbare hydrogelen en microfluïdica, stellen wij voor om ruimtelijke controle over de voorlopercellen te verkrijgen en zo in de toekomst een open afvoerkanaal te genereren. Dit onderzoek brengt ons dichter bij donorweefsels voor nierpatiënten.

Dr. Dorota Kawa

Suberin-Inducing Microbes for Stress-Resilient Crops

Het extreme tempo en de impact van de klimaatverandering benadrukken de noodzaak voor gewassen die meerdere soorten stress kunnen weerstaan. Een veelbelovende eigenschap die bescherming tegen multistress biedt, is de productie van suberine door bepaalde wortelcellen. Suberine is een hydrofobe substantie die planten kan beschermen tegen waterverlies tijdens droogte, zuurstof bij overstromingen, of het binnendringen van schadelijke stoffen of ziekteverwekkers. Het versterken van gesuberiseerde barrières via genetische benaderingen is uitdagend, maar onlangs geïdentificeerde Suberin-Inducing Microbes (SIMs) bieden nieuwe oplossingen. Dit project zal vaststellen in welke mate SIMs gewassen kunnen beschermen tegen stressvolle omgevingen. Dit opent nieuwe mogelijkheden gewasbescherming.

Dr. Weizhe Zhang

Electrochemical leaf for direct atmospheric CO2 capture and conversion

Het sluiten van de koolstofkringloop door antropogene CO2-emissies om te zetten in producten met toegevoegde waarde is essentieel om een circulaire economie te realiseren. Elektrochemische omzetting van CO2, aangedreven door hernieuwbare energie, is een veelbelovende optie. Geïnspireerd door de efficiëntie van CO2-fotosynthese in een plantenblad, willen we een kunstmatig elektrochemisch blad creëren door CO2-opvang en -omzetting samen te voegen in één tandem oppervlaktereactor. We zullen moleculaire organische additieven aanbrengen op heterogene elektroden om de lokale CO2-concentratie te vergroten en CO2 selectief om te zetten in koolwaterstofproducten.

Dr. Daniel Hurdiss en Robin Veenstra (faculteit Diergeneeskunde)

Het onkweekbare kweken: de ontwikkeling van een humaan norovirus celkweekmodel met artificiële receptoren

Norovirussen zijn de voornaamste oorzaak van buikgriep en veroorzaken wereldwijd miljoenen infecties en duizenden doden per jaar. Onderzoek naar norovirussen wordt vertraagd door een gebrek aan een robuust celcultuurmodel. Aangezien de receptor van menselijke norovirussen niet bekend is, is het ontwikkelen van zo’n celcultuurmodel lastig. In dit project proberen Daniel Hurdiss en Robin Veenstra artificiële receptoren voor norovirussen te maken met de laatste ontwikkelingen in de synthetische biologie. Met deze receptoren zullen zij een celcultuurmodel voor norovirussen ontwikkelen en antivirale middelen testen. Dit onderzoek kan een revolutie in het norovirusveld teweegbrengen, en tegelijkertijd bijdragen aan het ontwikkelen van celcultuurmodellen van andere virussen.

Hurdiss: “Als dit project slaagt, kan het een revolutie betekenen in het norovirusonderzoek.”

  • dr. D.L. (Daniel) Hurdiss

    Diergeneeskunde - Departement Biomolecular Health Sciences - Infectieziekten & Immunologie

  • R. (Robin) Veenstra

    Diergeneeskunde - Departement Biomolecular Health Sciences - Infectieziekten & Immunologie

Dr. Ruben Hulswit (faculteit Diergeneeskunde)

De weg vrijmaken voor therapie tegen het bornavirus met kunstmatige intelligentie

Bornavirussen veroorzaken dodelijke menselijke herseninfecties en er bestaan nog geen effectieve behandelingen. Het eiwit op het oppervlak van bornavirusdeeltjes reguleert de infectie en vormt daarom een perfect doelwit voor antivirale therapieën. De ontwikkeling van zulke behandelingen vereist een gedetailleerd inzicht in de structuur van het eiwit. Helaas is het virale eiwit moeilijk te bestuderen vanwege zijn kleine omvang, flexibiliteit en evolutionaire eigenheid. Met behulp van kunstmatige intelligentie hebben we nu inzichten verkregen die ons in staat stellen het eiwit te stabiliseren en zo zijn structuur in kaart te brengen. Dit zou de ontwikkeling van een therapie tegen het bornavirus kunnen versnellen en dodelijke infecties in de toekomst kunnen voorkomen.

Dr. Alessia Longoni (UMC Utrecht)

Harnessing Ovarian Preservation applying Engineering innovations (HOPE)

Veel jonge vrouwen die kanker hebben overleefd, worstelen met onvruchtbaarheid omdat kankerbehandelingen zijn schadelijk voor eierstokken. De huidige vruchtbaarheidspreservatiemethode, waarbij eierstokweefsel wordt ingevroren en vervolgens teruggetransplanteerd, is vaak niet effectief omdat het eierstokweefsel na de transplantatie niet genoeg zuurstof krijgt door de langzame ingroei van bloedvaten. HOPE heeft als doel de overleving van getransplanteerd eierstokweefsel te verbeteren door 1) de grotte van de eierstoktransplantaten te verkleinen en 2) bioactieve moleculen toe te voegen die een snellere ingroei van bloedvaten bevorderen. Dit zal de overleving van het transplantaat verbeteren, wat uiteindelijk zal leiden tot betere resultaten voor de patiënt.

In oktober 2024 heeft NWO-domein Exacte en Natuurwetenschappen ook 28 aanvragen toegekend in Open Competitie ENW-XS. Onder hen zijn vijf Utrechtse onderzoekers: Niels Bovenschen (UMC Utrecht), Ruben Hulswit (Diergeneeskunde), Silvia Mihăilă (Beatwetenschappen), Patricia Olofsen-Dieleman (UMC Utrecht) en Zhu Zhang (Betawetenschappen).

Next Generation Genetically-modified Oncolytic Virus Therapy for Medulloblastoma, Niels Bovenschen

Medulloblastoom is de meest voorkomende hersentumor bij kinderen zonder specifieke therapie, resulterend in een sterftecijfer van >30% en ernstige cognitieve, neuronale en motorische bijwerkingen bij overlevenden. Wij stellen voor om oncolytisch Vaccinia virus te combineren met Tri-specific NK cell engagers (TRiKEs). Dit construct passeert de bloed-hersen-barrière wat resulteert in Vaccinia virus-gemedieerde medulloblastoom doding waardoor immuun cellen zullen worden aangetrokken welke naar overgebleven kankercellen worden geleid door de TRiKEs en een krachtige immuun respons initiëren. Wij zetten hiervoor Vaccinia virus, medulloblastoom-specifieke TRiKEs, immuun cellen en medulloblastoom organoïden in. Dit baanbrekend onderzoek kan direct de weg vrijmaken voor klinische studies.

Unlocking the road towards anti-bornaviral therapy with the help of artificial intelligence, Ruben Hulswit

Bornavirussen veroorzaken dodelijke herseninfecties bij mensen, maar er bestaat geen behandeling. Het virale eiwit op bornavirussen is essentieel voor infectie en vormt daardoor een perfect doelwit voor antivirale therapieën. Ontwikkeling van een dergelijke behandeling vereist gedetailleerd inzicht in de structuur van dit eiwit. Helaas is dit eiwit erg lastig te bestuderen vanwege zijn kleine formaat, flexibiliteit en evolutionaire uniekheid. Door kunstmatige intelligentie te combineren met experimentele observaties, hebben we nieuwe inzichten verkregen om het eiwit te stabiliseren en zo zijn structuur in kaart te brengen. De structuur en zijn stabilisatie zullen als uitgangspunt dienen voor ontwikkeling van toekomstige anti-bornavirale middelen.

SEEDS- Stimulating Enhanced Endothelial Development for Kidney Organoid Vascularization and Network Formation, Silvia Mihăilă

In ons streven naar verbetering van nierachtige structuren, organoïden genaamd, staan we voor een uitdaging: het ontbreken van essentiële bloedvaten beperkt hun rijping. We plannen "vasculaire zaden" in te voeren in de organoïden om vitale bloedvaten van binnenuit te creëren, waardoor groei en prestaties toenemen. Door dit proces nauwlettend te volgen, beogen we functionele nier organoïden te ontwikkelen die bloed kunnen zuiveren en onze kennis van nier-gerelateerde ziekten vergroten. Dit onderzoek brengt ons dichter bij gezondere nieren voor iedereen, als het oplossen van een kritiek puzzelstuk in ziekteonderzoek.   

Reprogramming neutrophils: harnessing IgA antibodies to convert cancer-supporters into tumor destroyers, Patricia Olofsen-Dieleman

Met dit project zal ik onderzoeken of tumorbevorderende en immunosuppressieve neutrofielen kunnen worden geherprogrammeerd tot anti-tumor neutrofielen met behulp van IgA-antilichamen. Neutrofielen, een type witte bloedcel, spelen een complexe rol bij kanker; ze kunnen zowel de tumor ondersteunen als bestrijden, maar huidige immunotherapieën benutten hun anti-tumor potentieel niet effectief. Met geavanceerde technieken zoals single-cell RNA sequencing en muismodellen die het menselijke CXCL8-eiwit en de IgA receptor tot expressie brengen, wil ik nagaan of IgA-antilichamen schadelijke neutrofielen kunnen omzetten in gunstige, kankerbestrijdende neutrofielen Dit onderzoek kan ons inzicht in neutrofielen bij kanker verdiepen en de ontwikkeling van nieuwe (IgA) immunotherapieën bevorderen.         

Unlocking safe and efficient electrochemical hydrogen storage in nanomaterials using real-time optical imaging, Zhu Zhang 

Betrouwbare waterstofopslag belemmert het huidige gebruik van waterstof als een schone energiebron. Elektrochemische waterstofopslag in nanomaterialen biedt een veelbelovende oplossing. De materialen ondergaan echter structurele veranderingen en degradatie, wat inzicht vereist in deze dynamische processen met behulp van gevoelige detectietechnieken met hoge temporele en ruimtelijke resolutie. Hier stel ik voor om een nieuwe in-situ optische beeldvormingstechniek te ontwikkelen om realtime veranderingen in materiaal tijdens elektrochemische waterstofopslag te visualiseren en kwantificeren. Met deze techniek zal ik de waterstofopslagprestaties van nikkel-metaalhydride nano-/micro-materialen onderzoeken. Dit onderzoek zal wetenschappelijke en technische knelpunten overwinnen in de zoektocht naar veilige en efficiënte waterstofopslagmaterialen.           

Meer informatie
Nieuwsbericht NWO