Neurowetenschapper Jeroen Pasterkamp

Prof. dr. Jeroen Pasterkamp is hoogleraar Translationele Neurowetenschappen, wetenschappelijk directeur bij het UMC Utrecht Hersencentrum en directeur van de MIND Facility, een innovatieve onderzoeksfaciliteit met wereldwijd unieke expertise op het gebied van hersenonderzoek. Bovendien is hij coördinator van het thema De 1001 eerste dagen in het leven van een kind.

Dr. Jeroen Pasterkamp.
Jeroen Pasterkamp

“In de eerste 1001 dagen gebeurt er heel veel in de hersenen, zowel structureel als functioneel”, legt Pasterkamp uit. “Dat heeft gevolgen voor hoe je je ontwikkelt. Dat geldt voor motorisch gedrag, maar ook voor je cognitie en taalontwikkeling.” Het team kijkt naar de hele ontwikkeling gedurende die 1001 kritieke dagen. “We stellen taal centraal omdat het heel mooi binnen die periode valt, je begint met praten, enzovoort. Bovendien hebben we een groep uitstekende taalonderzoekers in Utrecht. Die verbinden wij allemaal met elkaar.”

Pasterkamp startte in 2004 bij het UMC Utrecht Hersencentrum en is gespecialiseerd in epilepsie, de ziekte ALS en ontwikkelingsstoornissen. Als translationeel onderzoeker is hij de schakel tussen fundamenteel onderzoek en klinisch onderzoek gericht op de patiënt. In het laboratorium bootst hij met echt hersenweefsel (zogenaamde hersenorganoïden) na wat er in het brein gebeurt tijdens de vroege ontwikkeling. “Zo kunnen we samen we ontrafelen hoe het jonge brein ontstaat en ontdekken wat er misgaat bij onder andere taalontwikkelingsstoornissen.”

Vanuit stamcellen kun je hersengebieden namaken, en daar manipulaties in doen.

Hersenstructuren kweken in het lab

Samen met het team wil hij de vroege ontwikkeling van verschillende kanten belichten. “We willen kijken of we bij kinderen met een taalstoornis bepaalde genetische afwijkingen, karakteristieken of effecten uit de omgeving kunnen vinden. Die kan iedereen uit het team vervolgens gebruiken als uitgangspunt voor onderzoek. Bijvoorbeeld voor neurobiologisch onderzoek met zebravinken, en in mijn geval met hersenorganoïden in het lab.”

Met organoïden kan Pasterkamp veel verschillende kanten op. “Ik doe in dit thema hetzelfde als wat ik doe in mijn onderzoek naar bijvoorbeeld epilepsie, maar nu kan ik het toepassen op taal. Zonder ons interdisciplinaire team had dat niet gekund. Wat je bijvoorbeeld niet kunt zien in een organoïde, zijn alle normale verbindingen tussen hersengebieden. Dat heb je in een zebravink weer wel. Dus zodra wij iets vinden in het lab, kunnen collega’s die met zebravinken werken het testen in het hele organisme.”

De organoïde is zo’n mooi middel omdat het gecreëerd is uit menselijke cellen. “Vanuit stamcellen kun je het betrokken hersengebied namaken in het lab, en daar manipulaties in doen. Dan kun je vervolgens selectief gaan kijken per groep patiënten. Wat zijn de verschillen met een groep die een andere stoornis heeft, of met een gezonde groep? Dat is ons doel.”

Organoids van hersenweefsel
Hersenorganoïden

Verbindingen in het brein en tussen vakgebieden

Stel: je ontdekt dat er bij de organoïden in het lab iets afwijkt in de structuur van de cortex. Wat is dan de volgende stap? “Dan kun je teruggaan naar alle patiënten met een taalstoornis en deze mensen scannen om te kijken: bij wie is dat ook zo? Bovendien kunnen we bijdragen aan begrip van wat er gebeurt op cellulair niveau. Als er iets misgaat, verlies je dan bijvoorbeeld verbindingen tussen zenuwcellen? Welke zijn dat dan? En als dat het probleem zou zijn, kunnen we misschien gaan screenen voor therapieën. Hoe kunnen we die hersenverbinding weer sterk maken?”

Pasterkamp ziet het thema als een kapstok voor allerlei onderzoek naar vroege hersenontwikkeling. “Zelf kijk in het lab niet naar omgevingsfactoren, maar er zijn wel collega’s die met organoïden kijken naar bijvoorbeeld de rol van voeding. We hopen dat er nieuwe mensen gaan instromen die iets nieuws kunnen bijdragen aan het thema. Dat hoeft niet per se over taal te gaan. Het doel van het dit thema is om mensen en vakgebieden met elkaar te verbinden.”

 

 

De eerste 1001 dagen van Jeroen Pasterkamp
Jeroen Pasterkamp tijdens zijn vroege ontwikkeling.

Jeroen Pasterkamp: "In mijn geval werden de eerste 1001 dagen gekenmerkt door lekker zitten en eten. Lopen kwam wat later op gang, maar ondertussen is al het babyvet weg!"

Jeroen Pasterkamp is tevens lid van de Wetenschappelijke Adviesraad van het Epilepsiefonds, visiting professor aan de Universiteit van Turijn en mede-organisator van het Utrecht Brain Conference en de Utrecht Summer School Neural Circuit Development and Plasticity.