Microscopie-technologie als aanjager van celonderzoek

Wat heeft een microscoop te maken met kwallen en kankeronderzoek? Beide spelen een belangrijke rol in celonderzoek op Science Park Amsterdam. De strijd tegen kanker en infectieziekten vaart er wel bij.

De microscoop is uitgegroeid van een veredeld vergrootglas tot een ict-hoogstandje. Een van de mensen die deze ontwikkeling heeft vormgegeven is Dorus Gadella, hoofd van de sectie Moleculaire Cytologie verbonden aan het Swammerdam Institute for Life Sciences van de Universiteit van Amsterdam. ‘Eigenlijk is de lichtmicroscoop in essentie niet veel veranderd,’ legt hij uit. ‘We hebben er alleen veel nieuwe technologie aan toegevoegd. Daardoor kunnen we nu processen in levende cellen van dichtbij bestuderen en digitaal vastleggen.  Zelfs tot op het niveau van individuele moleculen. Dat is voor de biologie een enorme stap vooruit. Vroeger ging een cel onder een microscoop dood en was er weinig contrast in de beelden, waardoor celonderzoek beperkt was.’

Kwal
De doorbraak in het moderne celonderzoek kwam in de jaren negentig, dankzij een stukje DNA uit een kwal. ‘Dit dier geeft groen fluorescerend licht, veroorzaakt door een speciaal eiwit het Green Fluorescent Protein (GFP). De DNA-code voor GFP kunnen we in laboratoria namaken en vastplakken aan DNA dat codeert voor specifieke eiwitten. Zodra dit gecombineerde DNA wordt ingebracht in cellen, lichten deze eiwitten groen op in laserlicht en zijn ze goed te volgen in de levende cel.’
Gadella laat een filmpje over celdeling zien op de computer. Groene sliertjes flitsen langs, groeperen zich in rijen en scheuren daarna snel los van elkaar. ‘Celdeling in real time,’ verduidelijkt Gadella.

Medicijnen
‘Omdat we nu van dichtbij het proces van celdeling kunnen volgen, kunnen we daarin ook patronen ontdekken.’ Daardoor zijn tal van nieuwe onderzoeken naar celdeling mogelijk geworden. ‘We observeren al veel, maar we begrijpen nog niet het precieze mechanisme van wat we waarnemen. Wat triggert die cellen om zich op die manier te gedragen, welke informatiestromen gebruiken ze?’ Antwoorden op deze vragen kunnen van grote betekenis zijn voor bijvoorbeeld medische toepassingen. Zo werkt Gadella’s sectie samen met het Nederlands Kankerinstituut en het Academisch Medisch Centrum. ‘Als we de mechanismen en informatiestromen van celdeling echt begrijpen, dan krijgen we nieuwe en beter gerichte informatie voor de bestrijding van ongeremde celdeling bij kanker of bij infectieziektes.’

Aansluiting
De nieuwe mogelijkheden voor celbiologisch onderzoek zijn zo veelzijdig dat moleculaire cytologie op Science Park Amsterdam zich in het middelpunt bevindt van allerlei samenwerkingsverbanden. Zo werken informatietechnologie en fysica samen om de enorme mogelijkheden van de microscopietechnologie voluit te benutten. Daarnaast is er samenwerking met bedrijven als Leica en Nikon om microscopietechnologie te verfijnen. Eén van Gadella’s aandachtspunten is het bewaken van een goede aansluiting met al die uiteenlopende bronnen van kennis, die zich zowel binnen als buiten de universiteit bevinden. ‘Informatici, fysici en biologen moeten van elkaar weten hoe ze denken. Dat is een voorwaarde voor het verder ontwikkelen van de microscopietechniek in samenhang met het celonderzoek. Als we dit goed doen, blijven we mee draaien in de internationale top van ons vakgebied.’