NWO-groot-beurs voor onderzoeksfaciliteit naar impact omgevingsfactoren op gezondheid
Wat is de invloed van niet-erfelijke factoren op onze gezondheid, zoals leefstijl, voeding en blootstelling aan schadelijke stoffen? Het project Exposome-Scan, geleid door Leids hoogleraar Thomas Hankemeier, krijgt 3,2 miljoen euro uit het programma NWO-groot om die vraag te beantwoorden. Met de beurs gaan onderzoekers van verschillende Nederlandse instituten en medische centra namelijk een unieke en grootschalige open faciliteit bouwen voor onderzoek naar het zogeheten exposoom.
Nature versus nurture: het is een eindeloos debat in de wetenschap over erfelijke en niet-erfelijke factoren die onze gezondheid beïnvloeden. Inmiddels weten wetenschappers vooral veel over de invloed van onze erfelijke factoren. Maar omgevingsfactoren zijn minstens zo belangrijk, betoogt Hoogleraar Analytische biowetenschappen Thomas Hankemeier, die ook als Medical Delta hoogleraar verbonden is aan het programma METABODELTA. ‘Ze zijn verantwoordelijk voor zeven op de tien chronische ziektes. Daarom willen wij weten welke factoren een grote invloed hebben op onze gezondheid en hoe deze factoren (samen)werken. Ons ultieme doel is om met die kennis mensen te helpen gezonder te leven.’
Droomfaciliteit
Om die droom uit te laten komen, is Exposome-Scan opgericht. Het nieuwe project bouwt voort op de kennis die opgedaan is in de onderzoeksprogramma’s Exposome-NL en X-omics, en de door Amy Harms geleide Biomedische Metabolomics Faciliteit Leiden. Hankemeier: ‘Met de beurs gaan we niet zelf onderzoek doen, maar bouwen we in Leiden een laboratorium dat onderzoekers uit heel Nederland de mogelijkheid geeft om het exposoom te onderzoeken.’
En zo’n faciliteit, dat is een unicum in Europa. Zelfs wereldwijd zijn er maar weinig plekken waar grootschalig onderzoek naar omgeving en gezondheid plaatsvindt. ‘We willen Nederland tot een wereldwijde pionier maken op dit gebied.’
Vanwege de gekozen cookie-instellingen kunnen we deze video hier niet tonen.
Bekijk de video op de oorspronkelijke website ofWat maakt ons ziek?
Ook speciaal: de faciliteit richt zich op twee soorten onderzoek. ‘Ten eerste zijn dat studies waarbij we op grote schaal duizenden chemische stoffen en voedingsstoffen in bloed en urine kunnen meten,’ aldus Hankemeier. Onderzoekers kunnen de resultaten hiervan koppelen aan metingen van signaalstoffen die beschrijven wat de biologische gevolgen zijn van deze blootstellingen. ‘Zo kunnen we gaan begrijpen hoe ziektes door onze omgeving en leefstijl worden beïnvloed. We noemen dat een Life-Scan. Hiermee kunnen wij bijvoorbeeld naar chemische stoffen zoeken die later tot dementie kunnen leiden.’
Het tweede type onderzoek is bedoeld om de onderliggende mechanismes bloot te leggen, legt Hankemeier uit. ‘Hiervoor gebruiken we computersimulaties, maar ook organs-on-chips: mini-orgaantjes die de omstandigheden in het lichaam van een mens nabootsen. Hierdoor kunnen we live meekijken wat bepaalde moleculen in ons lichaam doen.’
Platform voor iedereen
Iedereen die met een goede onderzoeksaanvraag komt, krijgt toegang tot de onderzoeksfaciliteit en kan tegen kostprijs onderzoek doen bij Exposome -Scan. ‘Dat kunnen onderzoekers zijn die verbonden zijn aan het NWO Zwaartekrachtprogramma Exposome-NL, maar ook andere experts. Iedereen is welkom. Wij bieden het platform dat hoogwaardig onderzoek mogelijk maakt en begeleiden de onderzoekers ook met de metingen en hoe je de data moet interpreteren.’
Bergen met data
Want een ding is zeker: het onderzoek bij Exposome-Scan zal bergen met data opleveren. De analyse daarvan neemt de Universiteit Utrecht op zich, vertelt de Utrechtse hoogleraar Roel Vermeulen, coördinator van het Zwaartekracht programma Exposoom-NL.
‘Het interpreteren van data uit het nieuwe lab is ingewikkeld. Daarom is het belangrijk dat we een data-infrastructuur ontwikkelen die het mogelijk maakt om de chemische en signaalstoffen goed te kunnen identificeren, om vervolgens alle data goed te kunnen duiden. Hierin speelt de toepassing van kunstmatige intelligentie (AI) een belangrijke rol. AI kan ons niet alleen helpen om onze eigen complexe data te begrijpen, maar ook om te begrijpen hoe nieuwe inzichten zich verhouden tot alles wat we al weten.’
Meekijken op celniveau
Sylvia Le Dévédec beheert het onderzoek dat bij het Leidse Cell Observatory plaatsvindt. ‘In het Cell Observatory zoomen we in op levende cellen met behulp van geavanceerd microscopen. We zullen het effect van het exposoom op mini-levertjes en mini-niertjes bestuderen.’ Met deze beurs komt eindelijk een droom uit, stelt Le Dévédec: ‘Een state-of-the-art microscoop waarmee we live kunnen meekijken naar signalering en metabolisch veranderingen, en dat op celniveau!’
Wereldwijd leidend
Bob van de Water, Leids hoogleraar Geneesmiddelveiligheid, gaat biologische verstoringen op celniveau meten. Hij gebruikt hiervoor fluorescerende stoffen.
‘We kunnen nu de activiteit van een groot aantal chemische stoffen waaraan mensen worden blootgesteld op celniveau in kaart gaan brengen. Het unieke van dit programma is dat we de informatie over het exposoom nu kunnen koppelen aan de celbiologie. Hiermee kunnen we uiteindelijk een uitspraak doen over de mogelijke nadelige gezondheidseffecten van individuele chemische stoffen. Dit brengt ons wereldwijd in een leidende positie.’
Toekomst in balans
Hankemeier ziet een toekomst voor zich waarbij iedereen zijn of haar persoonlijke gezondheidsprofiel kan laten maken. ‘Zo kun je per persoon de beste zorg aanbieden. Een te actief immuunsysteem is soms niet goed, maar een inactief immuunsysteem ook niet. De balans is cruciaal, en daarom willen wij beter begrijpen welke omstandigheden het biologisch systeem uit balans brengen en hoe je die balans weer herstelt. Het zou fantastisch zijn als we ieder mens zo’n persoonlijke aanpak kunnen bieden.’
Over Exposome-Scan
NWO steunt Exposome-Scan met een bijdrage van 3,2 miljoen euro uit het NWO-groot-programma. Met dit programma financiert NWO grote wetenschappelijke faciliteiten, waarbinnen wetenschappers uit heel Nederland samenwerken, vaak met internationale partners. De Universiteit Leiden en de Universiteit Utrecht leiden Exposome-Scan. Andere betrokken instellingen zijn Erasmus MC, VU Amsterdam, LUMC, UMC Utrecht en Rijksuniversiteit Groningen.
Tekst: Bryce Benda