Drie van de vier Spinozapremies gaan dit jaar naar levenswetenschappers. Anna Akhmanova en Marileen Dogterom, die samen onderzoek doen naar de structuur en functie van het cytoskelet, vielen allebei in de prijzen. Een derde Spinozapremie ging naar John van der Oost, een van de grondleggers van CRISPR-Cas.

Life sciences zijn dit jaar sterk vertegenwoordigd bij de toekenning van de jaarlijkse Spinozapremies. NWO reikt deze ‘Nederlandse Nobelprijzen’ à € 2,5 miljoen in het najaar uit, maar maakte de namen van de prijswinnaars zojuist bekend. Eén premie ging naar een psycholoog, drie naar levenswetenschappers.

Een dubbele prijs gaat naar onderzoek aan het cytoskelet. Dat bestaat uit microscopisch kleine buisjes, ofwel microtubuli: lange eiwitketens die de cel zijn vorm en stevigheid geven. Het cytoskelet speelt ook een belangrijke rol bij de celdeling en bij het transport in de cel. ‘Het cytoskelet is heel dynamisch’, vertelt Spinozawinnaar Anna Akhmanova, hoogleraar celbiologie aan de Universiteit Utrecht. ‘Microtubuli worden voortdurend opgebouwd en afgebroken. Als je weet welke biochemie daarachter zit, dan kun je proberen dat te sturen.’ Soms wil je die dynamiek afremmen, bijvoorbeeld bij kankercellen die zich te snel delen. Of je kunt de specifieke dynamiek van kankercellen gebruiken om medicijnen alleen daarop te laten aangrijpen.

Krachtenspel

Akhmanova werkt samen met haar mede-Spinozawinnaar Marileen Dogterom, hoogleraar bionanoscience aan de TU Delft, binnen een groot Europees project. Dogterom onderzoekt de biofysica van het cytoskelet: het krachtenspel van de buisjes onderling en in relatie tot hun omgeving. ‘Een buisje kan iets voor zich uit duwen wanneer het groeit’, vertelt ze. ‘En het kan ergens aan trekken door juist korter te worden. Wij onderzoeken hoe die krachten ontstaan en hoe ze met elkaar samenwerken.’

Daarbij is juist het grensvlak van biochemie en biofysica interessant. Als voorbeeld noemt ze de celdeling, waarbij de microtubuli de helften van de chromosomen uit elkaar trekken. ‘Een interessante vraag is: hoe houd je die aanhechting tijdens het trekken in stand, terwijl het buisje ook op diezelfde plek korter wordt’, zegt Dogterom. ‘Het blijkt te gebeuren door een dynamische koppeling van loslaten, korter worden en weer aanhaken.’

Dogterom gebruikt de nieuwste contrast- en imagingtechnieken om dit onder de microscoop te kunnen volgen. ‘Als je weet hoe het werkt in een gezonde cel, dan kun je ook onderzoeken wat er mis is bij aandoeningen zoals kanker en alzheimer, en wat je daar op celniveau aan kunt doen.’

Genoom-editing

Een derde Spinozapremie ging naar John van der Oost, hoogleraar microbiologie aan Wageningen UR. Hij is een van de grondleggers van CRISPR-Cas, de revolutionaire techniek voor genoom-editing (zie ons dossier over CRISPR-Cas). Tien jaar geleden toonde Van der Oost aan dat CRISPR-Cas van oorsprong een bacterieel afweersysteem is en nog altijd is hij een van de meest vooraanstaande wetenschappers in het veld. Vorige maand kwam hij nog in het nieuws omdat hij een thermostabiele variant van CRISPR-Cas9 had ontdekt.

‘We brachten het in bij bacteriën die het zelf niet hadden’, vertelt hij over de eerste ontdekking van het knipsysteem. ‘Via het design van CRISPR konden we die bacteriën resistent maken tegen een specifiek virus. Ook toonden we als eersten aan dat CRISPR-Cas geschikt is voor algemene genoom-editing.’

Dankzij CRISPR-Cas kunnen wetenschappers nu veel gemakkelijker uitzoeken waar genen precies voor dienen. Ze kunnen betere micro-organismen ontwerpen voor industriële processen. De heilige graal is het genezen van genetische ziektes, aldus Van der Oost, maar dat is nog ver weg. ‘We hebben in Wageningen een paar systemen ontdekt die heel vergelijkbaar zijn met CRISPR-Cas, maar die nét iets anders kunnen. Die wil ik graag verder gaan onderzoeken. En verbeteren.’

Van der Oost en Dogterom zijn samen ook betrokken bij het BaSyC-consortium, dat niets minder nastreeft dan leven creëren uit niet-levende basismodules.

Anna Akhmanova, Marileen Dogterom, Carsten de Dreu, John van der Oost (credit: Ivo de Bruijn)