Anna Akhmanova, ERC Synergie Grant

Vroeger las ik avonturenromans en wilde ik ontdekkingsreiziger worden. Nu ben ik het, alleen op een veel kleiner oppervlak
prof.dr. Anna Akhmanova

Interne organsatie en dynamiek van cellen

Akhmanova onderzoekt de opbouw en werking van cellen in het menselijk lichaam. "Dit wordt wel de eeuw van de cel genoemd. We leren in rap tempo steeds meer over onderdelen van cellen en kunnen de moleculen tegenwoordig bestuderen met geavanceerde microscopen." De ERC kende het onderzoek van Akhmanova, uitgevoerd in samenwerking met fysica Marileen Dogterom van de TU Delft, een Synergie Grant van 7.1 miljoen euro toe. Akhmanova tracht inzicht te krijgen in de interne organisatie en dynamiek van cellen. "We ontrafelen de interacties binnen de cel."

Akhmanova: "Ons onderzoek richt zich met name op microtubuli, de eiwitdraden die tijdens celdeling het net gedupliceerde DNA uit elkaar trekken.  Wij onderzoeken hoe microtubuli worden georganiseerd, de rol van verschillende regulatoren in de opbouw van microtubuli en de samenwerking van microtubuli met andere celonderdelen. Het algemene doel is het vergaren van kennis over de organisatie en de dynamiek in een cel, die bijvoorbeeld de vorm, de beweging van cellen en de celdeling bepalen." Akhmanova en Dogterom leiden een hecht interdisciplinair onderzoeksteam. Akhmanova heeft de expertise om met hoge resolutie de celdynamiek op moleculair niveau te bestuderen. Fysicus Dogterom is gespecialiseerd in microfabricage en kan individuele celcomponenten nabouwen.  Akhmanova: "We ontwikkelen samen theorieën over de werking van cellen, die we vervolgens weer in vitro testen. Zo manipuleren we de moleculen bijvoorbeeld met blauw licht en bestuderen we of de cel reageert zoals wij veronderstellen."

Zoektocht

Wetenschap is ook hier een kwestie van veel uren maken en doorzetten. "Het een zoektocht, de meeste proeven mislukken de eerste paar keren", lacht Akhmanova, "maar stukje bij beetje onthullen we de werking van cellen." Deze realiteit van wetenschap leert ze graag aan studenten en jonge onderzoekers. "Het feit dat je jonge onderzoekers kan inspireren tot ontdekkingen - daar zal ik altijd warm voor lopen. Mensen hebben de natuurlijke eigenschap dat zij nieuwsgierig zijn naar hun omgeving en kennis willen vergaren. Het is mooi om onze kennis met hen te delen en ze op te leiden. Die verwevenheid van onderzoek en onderwijs is wat mij betreft essentieel aan een universiteit."

Op de schouders van reuzen

Akhmanova's ERC-onderzoek is ingebed in een breed veld aan onderzoek binnen de Universiteit Utrecht. Ontwikkelingsbioloog Sander van den Heuvel werkt bijvoorbeeld aan een model over de positionering van celskeletnetwerken. Ook met biofysicus Lucas Kapitein werkt Akhmanova hecht samen. Hij ontwikkelde een methode om de cellulaire organisatie te wijzigen door middel van licht. Naast inhoudelijke - , heeft deze inbedding ook praktische voordelen. Zo werden voorafgaand aan het ERC-onderzoek veel eiwitten gezuiverd, waarmee de onderzoekers nu in vitro proeven doen. Akhmanova "Het is tijd om nieuwe stappen te zetten. Daarbij maak ik gebruik van de kennis en methoden die door anderen de laatste decennia zijn ontwikkeld. Ik sta, om met de woorden van Newton te spreken, 'op de schouders van reuzen'."

De onderzoekers zijn zelfs in staat om bepaalde celonderdelen  artificieel na te bouwen. "Dat is indrukwekkend, maar niet het doel", legt de celbiologe uit. "Als je iets na kunt maken, dan weet je hoe het in elkaar zit en kun je op zoek naar de werking. Als de ene proteïne bijvoorbeeld de celgroei remt en de andere de celgroei stimuleert, wat bepaalt dan welke invloed de overhand krijgt?"

Science Fiction

Op de vraag welke vergezichten Akhmanova de komende tientallen jaren op haar terrein ziet, antwoordt ze voorzichtig: "Dat is moeilijk te voorspellen. Maar uiteindelijk zou het interessant zijn als we de celontwikkeling gecontroleerd aan kunnen sturen. Stel dat je een kankercel kunt afremmen. Het zou theoretisch zelfs mogelijk zijn om als iemand een vinger verliest, deze in het lab terug te laten groeien. Vroeger las je dit soort dingen alleen in Science Fiction boeken, nu liggen ze mogelijk in het verschiet."

tekst:Youetta Visser