Voorbij het DNA: NWO investeert in infrastructuur voor onderzoek naar versuikerde eiwitten in cellen

BioBeyond_NL, een samenwerkingsverband tussen onderzoekers van de Universiteit Maastricht, Universiteit Utrecht, Leiden UMC en Radboud UMC, ontvangt de komende jaren financiering vanuit de Nationale Roadmap Grootschalige Wetenschappelijke Infrastructuur (GWI) van NWO. Het gaat om een totaalbedrag van zeventien miljoen euro, waarvan meer dan de helft naar Utrecht gaat. Met het geld wordt een landelijke infrastructuur opgezet die het mogelijk maakt om de structuur en functie van eiwitten en suikers verder te ontrafelen in hun natuurlijke omgeving.

Eiwitten kun je zien als machines in onze cellen die daar allerlei processen uitvoeren. De blauwdruk voor eiwitten ligt vast in het DNA, in de vorm van een code. Een stuk DNA dat codeert voor een bepaalde erfelijke eigenschap heet een gen.

Tegenwoordig is het relatief eenvoudig om de DNA-code af te lezen, en dus ook de genen die coderen voor eiwitten. Maar de DNA-code is slechts een fractie van het hele verhaal. We weten nu dat elk gen kan leiden tot honderden verschillende eiwitten. Die hebben allemaal hun eigen structuur en functie. Bovendien gaan al die verschillende eiwitten allerlei interacties aan met andere eiwitten, maar ook met DNA, RNA, lipiden en suikers.

Versuikering beïnvloedt sterk hoe eiwitten functioneren. Maar in vergelijking met ons begrip van ons DNA en onze eiwitten, staat ons begrip over de versuikering van eiwitten nog in de kinderschoenen.

Versuikering

Binnen BioBeyond_NL ligt de nadruk vooral op hoe suikers eiwitten beïnvloeden, zo vertelt Utrechtse hoogleraar Albert Heck. “Wanneer suikermoleculen gebonden worden aan eiwitten, noemen we dat de versuikering of glycosylering van die eiwitten. Versuikering beïnvloedt sterk hoe eiwitten functioneren. Maar in vergelijking met ons begrip van ons DNA en onze eiwitten, staat ons begrip over de versuikering van eiwitten nog in de kinderschoenen. Dat komt vooral omdat we nog niet de technologieën hebben die dit soort studies grootschalig mogelijk maken. BioBeyond_NL gaat dat veranderen.”

Betere kennis over de versuikering van eiwitten geeft inzichten in ziekteprocessen en draagt bij aan de verbetering van therapeutische geneesmiddelen. ”Therapeutische geneesmiddelen zoals antilichamen, die tegenwoordig veelvuldig gebruikt worden bij bijvoorbeeld kanker en reuma, zijn versuikerd,” geeft Heck aan. “En doordat menselijke receptoren, eiwitten aan de buitenkant van cellen, heel specifiek versuikerd zijn, kan vogelgriep (nu nog) niet van vogels naar de mens kan overspringen. Dit zijn slechts twee voorbeelden van hoe belangrijk eiwitversuikering is.“

Biologen, chemici, data-analisten en AI-experts komen samen om beter te begrijpen hoe cellen in ons lichaam werken.

Samenwerking

De hoofdaanvrager van BioBeyond_NL is prof. dr. Ron Heeren van de Universiteit Maastricht.  Aan de Universiteit Utrecht zelf wordt er binnen BioBeyond_NL breed samengewerkt. Er zijn Utrechtse onderzoekers betrokken vanuit de departementen Farmaceutische Wetenschappen, Informatica, Biologie en Scheikunde. Naast Heck gaat het om dr. Kelly Stecker, prof. dr. Geert-Jan Boons, dr. Jack Li, prof. dr. Sanne Abeln en dr. Pavel Sinitcyn. 

“Biologen, chemici, data-analisten en AI-experts komen samen om beter te begrijpen hoe cellen in ons lichaam werken,” geeft Heck aan. “Met behulp van massaspectrometrie, een techniek waarmee het mogelijk is de massa van moleculen te bepalen, gaan we grote datasets over eiwitten en interacties tussen eiwitten en andere moleculen maken en die analyseren.” De financiering zal voor een aanzienlijk deel besteed worden aan nieuwe onderzoeksinstrumenten om dat mogelijk te maken.