Marcel Tijsterman is hoogleraar Genoomstabiliteit bij de Leidse faculteit Geneeskunde en werkzaam bij de afdeling Humane Genetica van het Leids Universitair Medisch Centrum (LUMC). Tevens heeft hij als gasthoogleraar Genoom Engineering een aanstelling bij het Instituut Biologie Leiden (IBL).

Meer informatie over Marcel Tijsterman

Marcel Tijsterman is hoogleraar Genoomstabiliteit bij de Leidse faculteit Geneeskunde en werkzaam bij de afdeling Humane Genetica van het Leids Universitair Medisch Centrum (LUMC). Tevens heeft hij als bijzonder hoogleraar Genoom Engineering bij de Leidse faculteit Wiskunde en Natuurwetenschappen een aanstelling bij het Instituut Biologie Leiden (IBL).

Genoomstabiliteit

De complexiteit van het menselijk lichaam is duizelingwekkend: tien tot de veertiende cellen en of het nu darmcellen, huidcellen of neuronen zijn, allemaal bevatten ze dezelfde genetische informatie, die is opgeslagen in een molecuul met de chemische naam desoxyribonucleïnezuur, oftewel DNA. Onze genetische informatie is gelegen op 23 chromosoomparen en staat geschreven in een taal die slechts 4 letters kent: de basen G, A, T en C. Slechts 4 letters, maar daar hebben we er dan per cel 12 miljard van. Bij elkaar worden die 46 chromosomen het humane genoom genoemd - het genoom, gedefinieerd als het genetische materiaal van een organisme. De leerstoel genoomstabiliteit betreft de stabiliteit van het erfelijk materiaal, het behoud van genetische integriteit en informatie, ter voorkoming van ziekte en ter instandhouding van de soort.

De noodzaak tot zorgvuldige overdracht van genetisch informatie is evident. Toch worden wij helaas te vaak geconfronteerd met het gegeven dat het overerven van DNA weliswaar heel secuur verloopt, maar niet foutloos is. Bij iedere celdeling treden kleine veranderingen op, zogenaamde mutaties, die gedurende een mensenleven accumuleren en bij elkaar opgeteld de oorzaak zijn van de ouderdomsziekte die verantwoordelijk is voor een kwart van alle sterfgevallen in de westerse wereld: kanker. Kanker is echter niet één ziekte maar een verzamelnaam: vrijwel geen tumor is hetzelfde. De complexiteit is enorm en toekomstige kankertherapieën zullen erop worden gericht de genetische samenstelling van tumorcellen te achterhalen, te inventariseren welke mutaties zijn opgetreden, en wat daarvan het effect is, om te komen tot een op de patiëntgericht of wellicht beter gezegd op een tumorgericht behandelingsplan.

Wetenschappelijke carrière

Marcel Tijsterman heeft zijn studie scheikunde en promotieonderzoek gedaan aan de Universiteit van Leiden. De titel van zijn proefschrift (1999) luidt “Repair analysis of UV-induced DNA damage at nucleotide resolution”. Vervolgens heeft hij onderzoek verricht bij het Nederlands Kanker Instituut (NKI) in Amsterdam en het Hubrecht Instituut in Utrecht. In 2009 verhuisde hij zijn onderzoeksgroep naar het Leids Universiteit Medisch Centrum waar hij in 2014 is benoemd tot hoogleraar Genoomstabiliteit. De titel van zijn oratie is “Over Darwin en DNA, over schoonheid in vergankelijkheid”. In 2017 is hij ook benoemd tot hoogleraar Genoom Engineering bij het Instituut Biologie te Leiden.

Hoe DNA mutaties ontstaan, welke processen het ontstaan van mutaties stimuleren dan wel voorkomen en met name hoe die processen op moleculair niveau werken, is al sinds zijn promotieonderzoek het centrale thema in het onderzoek van Tijsterman. Het uitgevoerde basaal wetenschappelijk onderzoek heeft geleid tot elementair inzicht in hoe cellen omgaan met DNA breuken en moeilijk te repliceren gebieden, in mens, dier en plant. De meest belangrijke recente bijdragen zijn: i) de ontdekking van een specifieke vorm van DNA-breukherstel, waarbij het eiwit DNA polymerase Theta een essentiële rol vervult, ii) in samenwerking met het Instituut Biologie Leiden de opheldering van het DNA-integratiemechanisme dat verantwoordelijk is voor het maken van transgene planten, iii) hoe zoogdiercellen “vreemd” DNA in hun genoom opnemen, iv) welke DNA herstelprocessen van belang zijn bij het modificeren van het genoom door CRISPR technologie.

Dit onderzoek, dat begint bij het inzichtelijk maken van het mechanisme, werkt zich gestaag omhoog richting de patiënt: actueel onderzoek is gericht op de vraag in welke mate deze mechanismen bijdragen aan het ontstaan van kanker, maar ook hoe de opgedane kennis gebruikt kan worden bij de behandeling hiervan.

Tevens wordt gericht onderzocht hoe in de toekomst efficiënter, maar met name ook veiliger, gen-correcties of andere vormen van genoom engineering kunnen worden uitgevoerd in zowel medische en biotechnologische contexten. In het kader van de humane studies gebeurt dit bij het LUMC, het werk bij het IBL is erop gericht om het verkregen inzicht in DNA reparatie mechanismen in te zetten bij het ontwikkelen van gewassen.

Betrokkken onderzoeksthema's LUMC:

• Cancer

Prijzen en eervolle benoemingen

Voor zijn onderzoek heeft Marcel Tijsterman een loopbaangerichte NWO-VIDI en een ERC-starting beurs ontvangen.

Publicaties

Activiteiten