果冻传媒-hoogleraar begeeft zich op nieuw terrein met ontwikkeling kunstmatig weefsel

11 april 2024

Jan van Hest ontvangt ERC Advanced Grant voor samenspel tussen cellen 茅n wetenschappelijke disciplines.

Jan van Hest. Foto: Vincent van den Hoogen
Jan van Hest. Foto: Vincent van den Hoogen

Spieren zijn niet alleen belangrijk voor een killer body, maar vooral ook voor een gezond lichaam. Het zijn complexe systemen waarin verschillende cellen in een samenspel hun eigen rol hebben. Om de functie van levende cellen beter te begrijpen, ontwikkelt Jan van Hest al langer kunstmatige cellen die buiten het lichaam bestudeerd kunnen worden. Juist daar kan de onderlinge samenwerking goed bestudeerd worden. Het volgende doel is kunstmatig spierweefsel cre毛ren, want dat bestaat nog niet. Zo komen betere medicijnen, die bovendien niet meer op dieren of mensen getest hoeven te worden, weer een stap dichterbij. Voor dit project PRO-ARTIS ontvangt Van Hest een ERC Advanced Grant.

De ERC Advanced Grant wordt jaarlijks op persoonlijke titel uitgereikt en levert Jan van Hest 2,5 miljoen euro op om de komende vijf jaar naar wens aan eigen onderzoek te besteden. De subsidie betekent dat Van Hest zijn project PRO-ARTIS (Protein-regulated artificial cell populations and tissues) een vliegende start kan geven. Toch betrekt hij er vol overtuiging direct meerdere wetenschappelijke disciplines bij. 鈥淲ant daar zitten spannende ontwikkelingen en alleen zo kom je echt vooruit鈥, stelt hij.

Van Hest: 鈥淛e hebt gravers en grazers, onderzoekers die zich helemaal verdiepen in 茅茅n specifiek idee en onderzoekers die steeds weer nieuwe dingen willen ontdekken. Beiden zijn nodig voor succes. Zelf ben ik meer een grazer, een conceptuele onderzoeker. Ik verleg graag de grenzen van mijn kennis.鈥

Jan van Hest. Foto: Bart van Overbeeke
Jan van Hest. Foto: Bart van Overbeeke

Je hebt gravers en grazers, ik ben een grazer. Ik verleg als conceptuele onderzoeker graag de grenzen van mijn kennis.

Hoogleraar Jan van Hest

Snijvlak van disciplines

Zodoende is hij ook bewust aan twee 果冻传媒-faculteiten verbonden: Chemical Engineering and Chemistry en Biomedical Engineering. Zijn veelomvattende loopbaan bracht hem op het snijvlak van scheikunde, biologie en technologie. Datzelfde snijvlak sluit bovendien goed aan op de ERC Advanced Grant. Die prijs is specifiek aan een persoon gekoppeld, maar is ook bedoeld voor de ontwikkeling  van geheel nieuwe onderzoeksgebieden (zogeheten fundamenteel high risk, high gain onderzoek).

鈥淓en grant als deze biedt significante mogelijkheden. Dus daar ben ik vanzelfsprekend heel blij mee鈥, vertelt Van Hest. 鈥淣iet in de laatste plaats omdat de toekenning beoordeeld wordt door vakgenoten. Dat doet toch veel.鈥

Krimpen en zwellen van spierweefsel

In het nieuwe onderzoek dat Van Hest voor ogen heeft, staan twee hoofddoelen centraal: 鈥淚k wil allereerst kunstmatig weefsel cre毛ren om het natuurlijke gedrag van lichaamscellen daarin na te bootsen, om vervolgens de groei van dat kunstmatige weefsel mogelijk maken. Neem bijvoorbeeld spierweefsel: in een menselijk lichaam zorgen collageenvezels tussen spierweefsel ervoor dat spieren kunnen samentrekken en weer uitzetten, zoals bijvoorbeeld gebeurt als je je arm uitstrekt en weer intrekt.鈥

鈥淒ie collageenvezels bewegen dan over elkaar heen, waardoor spierweefsel kan krimpen en zwellen. Bedenk vervolgens dat het hart ook een grote spier is, waarin onbewust een continu proces van samentrekken en uitzetten plaatsvindt als je ademhaalt. We proberen met ons kunstmatige weefsel dit natuurlijke gedrag van krimpen en zwellen na te bootsen. Uiteindelijk willen we dat breder ontwikkelen dan alleen voor spierweefsel.鈥

Levende cellen in een lab

Van Hest en andere wetenschappers boeken al langer vooruitgang met het nabouwen van levende cellen om hun functioneren te onderzoeken, onder andere binnen het Institute for Complex Molecular Systems (ICMS) waar Van Hest wetenschappelijk directeur van is. 鈥淒ie kunstmatige cellen bevatten deeltjes met dezelfde eigenschappen als levende cellen, waardoor ze kunnen communiceren, voortbewegen en aanpassen鈥, legt Van Hest uit.

鈥淒at heeft weer invloed op allerlei medische toepassingen, zoals de werking van medicijnen in het lichaam. Als we die processen buiten het lichaam laten plaatsvinden, kunnen we ze op commando heel gericht bijsturen onder gecontroleerde omstandigheden en zonder fysieke gevolgen. Zo hopen we in de toekomst medische toepassingen volledig te kunnen te testen in een lab, in plaats van op dieren of mensen.鈥

Nieuw onderzoeksgebied

Lichaamscellen werken in het echt nooit alleen, maar altijd in nauwe samenwerking met elkaar. 鈥淰ergelijk het met bacteri毛n die in kolonies leven鈥, aldus Van Hest. 鈥淶e bewegen bijvoorbeeld naar een voedselrijke bron, geven elkaar signalen door (quorum sensing), voelen elkaars aanwezigheid, kopi毛ren zichzelf en houden zo hun kolonie in stand. Net zoals cellen dat in spierweefsel doen.鈥

鈥淎ls we zowel de cellen 茅n die interactie na kunnen bootsen, is dat een heel belangrijke stap voor het vakgebied. En een heel nieuw onderzoeksgebied op zichzelf. Via het doorgronden van cellulaire processen snappen we beter wat er misgaat tijdens medische toepassingen en dus ook hoe we dat moeten oplossen. Zo kunnen we bijvoorbeeld effectievere medicijnen ontwikkelen.鈥

Opleiden nieuwe generatie

Al is dat niet de enige drijfveer voor Van Hest, benadrukt hij. 鈥淰erbonden zijn aan een universiteit betekent ook nieuwe generaties onderzoekers opleiden die maatschappelijk succesvol zijn. Op die manier bouwen aan een expertise en het doorgeven van eigen kennis en drijfveren is misschien nog wel het belangrijkste, omdat het verder reikt dan jouw eigen wetenschappelijke erfenis.鈥

Van Hest vertelt over ICMS. Foto: Bart van Overbeeke
Van Hest vertelt over ICMS. Foto: Bart van Overbeeke

Mensen van buiten brengen nieuwe inzichten en scherpte - de beste manier om een nieuw aandachtsgebied te leren kennen.

Hoogleraar Jan van Hest

Ook in die zin biedt de ERC Advanced Grant nieuwe mogelijkheden. 鈥淲e gaan nu op zoek naar uitbreiding van het bestaande team met vier PhD鈥檚 en drie postdocs. Dat wordt de volgende uitdaging, om de beste mensen binnen te halen. Deels kunnen we eigen masterstudenten aantrekken, maar ik zoek er ook graag mensen bij van buiten met een frisse blik. Nieuwe inzichten en scherpte erbij betrekken; dat is de beste manier om een nieuw aandachtsgebied te leren kennen.鈥

De eerste verkennende experimenten zijn al gestart en geven hoopvolle resultaten, aldus Van Hest. 鈥淢et de extra impuls vanuit PRO-ARTIS ligt het in de verwachting dat we binnen twee jaar de eerste publicaties op dit nieuwe terrein hebben bereikt.鈥

Meer weten? Neem contact op met:

Meer over gezondheid