Single Cell Technology, Klaas Mulder (links) met studenten

Defecte cellen opsporen en beïnvloeden

Klaas Mulder is universitair hoofddocent Moleculaire Ontwikkelingsbiologie aan de Radboud Universiteit Nijmegen. Samen met een collega geeft hij leiding aan het Radboud Single Cell Center (RSCC). Hier begeleidt hij onder andere wetenschappers, die onderzoek doen naar het in kaart brengen van fouten in individuele cellen. Dit moet op termijn helpen bij het bestrijden van bepaalde soorten kanker en afweerstoornissen.

‘Single cell-technologie is vrij nieuw. In 2009 werden de eerste metingen op het niveau van één cel gedaan. Het werd vanaf toen mogelijk dergelijke metingen uit te voeren omdat de technologie ervoor beschikbaar kwam voor onderzoeksinstituten’, vertelt Klaas Mulder.

Hij is hoofddocent Moleculaire Ontwikkelingsbiologie aan de Radboud Universiteit Nijmegen.  

Van huis uit bioloog 

Van huis uit is Mulder bioloog, opgeleid in Groningen. ‘Sinds mijn middelbare school had ik al interesse in alles wat van doen had met celdeling en DNA. Na mijn biologiestudie promoveerde ik. Onder andere in Utrecht en Cambridge deed ik fundamenteel moleculair biologisch onderzoek naar hoe een cel bepaalde functies van zichzelf aan- en uitzet. Als je daarachter kunt komen, moet het in principe mogelijk zijn dat mechanisme op een of andere manier te beïnvloeden.’ 

Single Cell Technology, Klaas Mulder (links) met studenten

Brugfunctie

Het Radboud Single Cell Center stimuleert samenwerking tussen het academische ziekenhuis en de universiteit. ‘Wij vervullen een brugfunctie tussen fundamenteel wetenschappelijk onderzoek op de Radboud Universiteit en patiëntgericht onderzoek in het Radboudumc’, schetst Mulder.

‘Ons onderzoek richt zich op tumorcellen, waarbij we proberen te achterhalen waarom de ene tumorcel wel en de andere niet reageert op een behandeling.’ 

Genenpatroon in kaart brengen 

Mulder gebruikt de single cell-technologie nu ongeveer acht jaar. Voor die tijd kon wel het DNA van een groep cellen in kaart worden gebracht, maar om te weten wat er precies gebeurt moet je individuele cellen in kaart brengen.

‘Met single cell-technologie kunnen we van elke afzonderlijke cel meten welke genen ‘aan’ staan en welke niet. Door cellen met hetzelfde genenpatroon in kaart te brengen, kun je tumorcellen en normale cellen heel precies van elkaar onderscheiden en weet je ook welk defect de tumorcellen hebben. Met die kennis kun je op zoek naar een manier om het defect in die cellen te beïnvloeden.’  

Weefsel verzamelen 

Hoe gaat zo’n onderzoek praktisch in zijn werk? ‘Het is best complexe materie’, vindt Mulder. ‘Naast kennis van biologie, heb je ook scheikunde nodig.’ Hij beschrijft de single cell-technologie in stappen.

‘De eerste stap is het verzamelen van weefsel, ofwel een biopt. Stap twee is dat we in het laboratorium alle onderlinge verbindingen tussen cellen afbreken met enzymen. Er ontstaat dan een vloeistof met losse cellen. Die gaan vervolgens in een machine, waarin elke cel in een minuscuul druppeltje water wordt gedaan. Elk druppeltje is dan eigenlijk een apart reactievaatje, waardoor we in tienduizenden cellen tegelijk kunnen bepalen welke genen aan of uit staan.’ 

Klaas Mulder met pipet

Tientallen eiwitten meten

‘Als één van de weinige groepen in de wereld kunnen we dit ook combineren met het meten van tientallen eiwitten in elke cel’, verklaart Mulder. ‘Vervolgens speuren we, via de computer en met speciale zoek- en selectiesoftware, naar eiwitten en genen, die een tumorcel helpen om de behandeling te overleven.’ 

Theorie en praktijk

De onderzoeksgroep van Mulder bestaat momenteel uit zes personen en werkt interdisciplinair samen met andere vakgroepen op de universiteit en in het ziekenhuis.

‘Bij single cell-onderzoek zijn verschillende onderzoeksrichtingen betrokken, zoals trouwens bij elk wetenschappelijk onderzoek. Bij ons werken onder andere biologen, scheikundigen, data-analisten en laboratoriumanalisten. Dat zijn zowel universitair geschoolden als hbo’ers en mbo’ers. De kracht van het team zit in de hechte samenwerking tussen theoretisch en praktisch geschoolden.’  

Betere resultaten

Klaas Mulder verwacht dat het single cell-onderzoek in de toekomst tot betere resultaten leidt in de behandeling van bepaalde soorten kanker en afweerstoornissen.

‘Al duurt het nog minstens tien jaar voor het onderzoek leidt tot eerste resultaten in de patiëntenzorg.’ 

Radboud Universiteit
Ontdek het Radboud Single Cell Centre
Gepubliceerd op
21 maart 2024
Tekst
Huub Luijten
Fotografie
Linda Verweij
Heeft u een mooie technische innovatie of technisch initiatief?
Lever ons content aan en ontvang daarvoor 'free publicity' via Tech Gelderland!