Scheikunde als sleutel tot medische vernieuwing
Erkenning
Is het toeval dat drie scheikundigen van dezelfde afdeling afzonderlijk van elkaar een ZonMw-subsidie hebben binnengehaald? ‘Nee’, zeggen de onderzoekers in koor. ‘De rol van scheikunde in de medische biologie wordt steeds groter en daar hebben we hard voor moeten werken.’
In deze ronde van de ZonMw Open competitie werd onderzoeksteams gevraagd initiatieven voor te stellen die bijdragen aan de vooruitgang van fundamentele biomedische wetenschap en zorginnovatie. Sander van Kasteren, Madeline Kavanagh en Kim Bonger ontvangen afzonderlijk, maar samen met hun onderzoeksteams ruim 800.000 euro subsidie. Van Kasteren: ‘Dat er drie projecten afzonderlijk van elkaar gehonoreerd zijn vanuit ons instituut is zeker een mijlpaal waar we trots op mogen zijn.’
Leiden als hub voor chemische biologie en ontdekking van medicijnen
Madeline Kavanagh kwam in januari vorig jaar bij de faculteit. Ze komt oorspronkelijk uit Australië en koos voor Leiden omdat er volgens haar maar weinig scheikunde-afdelingen zo betrokken zijn bij interdisciplinair onderzoek als Leiden. ‘Mijn onderzoek combineert chemie, biologie en geavanceerde technologieën om ziekten te bestuderen en behandelmethoden te ontwikkelen. Daarom is het essentieel om toegang te hebben tot al deze faciliteiten, wat ongebruikelijk is bij traditionele afdelingen.’
Maar de mensen met wie ze samen werkt zijn nog belangrijker, zegt Kavanagh. ‘In Leiden kunnen we gemakkelijk samenwerken met onderzoekers van andere instituten, zoals biologie, en het LUMC, wat bijvoorbeeld cruciaal was bij het samenstellen van ons ZonMw-voorstel. Ik merk vaak dat we geïnteresseerd zijn in vergelijkbare biomedische vragen, maar dat we verschillende perspectieven en vaardigheden hebben die ons, als we ze combineren, kunnen helpen om tot spannende oplossingen te komen.’
‘We hebben alle drie vaak ons verhaal gedaan op immunologie- en biologieafdelingen en op conferenties en daar eigenlijk scheikundecolleges gegeven. De kracht van herhaling heeft gewerkt.’
Ziekten begrijpen en behandelingen ontwikkelen
Sander van Kasteren is als hoogleraar Moleculaire Immunologie 12,5 jaar werkzaam bij de faculteit. Hij doet onderzoek naar de werking van het immuunsysteem op moleculair niveau en samen met Kim Bonger vormen de drie een perfecte aanvulling op elkaar. ‘We delen heel erg dezelfde visie’, legt Van Kasteren uit: ‘namelijk dat scheikunde van grote waarde is in de medische biologie. We kijken op moleculair niveau hoe moleculen inteacteren met biologie. Op die manier kunnen we de basis van verschillende ziekten leren begrijpen en vervolgens behandelingen en therapieën ontwikkelen. Onze rol als scheikundigen in de medische biologie wordt steeds groter, maar daar hebben wij en vele andere onderzoekers hard voor moeten werken.’
Van Kasteren vergelijkt het met het starten van een band waar in het begin niemand naar komt luisteren. Je kan spelen wat je wil, maar er komt geen publiek en je scoort zeker geen hit. Maar dan langzaam maar zeker beginnen mensen naar je te luisteren. ‘We hebben alle drie vaak ons verhaal gedaan op immunologie- en biologieafdelingen en op conferenties en daar eigenlijk scheikundecolleges gegeven. De kracht van herhaling heeft gewerkt. We zijn er om te helpen. We worden steeds vaker gevraagd om mee te denken of te praten. Kim is nu bijvoorbeeld in Italië om te spreken op een congres en ik mag volgende maand weer als chemicus op een immunologie congres spreken.’
LED3-netwerk: Biologie, scheikunde en medicijnontwikkeling
Door de komst van Bonger en Kavanagh naar het scheikunde instituut en de focus op immunologie is besloten om een nieuwe divisie op te richten: Chemical Biology & Immunology Kavanagh: ‘Zo bundelen we onze krachten, onze kennis en ons netwerk.’ Dit komt daarnaast samen in het LED3-netwerk. Dat staat voor Leiden Early Drug Discovery & Development en is een samenwerking tussen de instituten Biologie, Scheikunde en LACDR. Kavanagh en Van Kasteren: ‘We kunnen op die manier rekenen op een grote groep experts waar we mee samen werken. Er ontstaan nieuwe samenwerkingsverbanden, we houden netwerkevenementen en zetten onszelf op de kaart.’
De onderzoeken
Een chemische aanpak voor immuun checkpoint agonisten
Prof. dr. L. Meyaard, UMC Utrecht, Prof. dr. S.I. van Kasteren, Universiteit Leiden, Dr. M. van der Vlist, UMC Utrecht
Ontstekingsziektes raken 5-7% van de Westerse populatie. Deze chronische ziektes hebben uiteenlopende symptomen en voor veel patiënten is geen afdoende behandeling beschikbaar. Remmende immuunreceptoren kunnen ontsteking remmen en vormen zo een mogelijke nieuwe behandelstrategie voor ontstekingsziektes. Het is echter lastig om deze remmende receptoren goed te stimuleren omdat wetenschappers niet goed begrijpen hoe deze receptoren reageren op de concentratie of bindingssterkte van stimulatoren. In dit onderzoek gaan wij met nieuwe microscopietechnieken en een unieke set van receptorbinders bestuderen wat er nodig is om goede remmende signalering te krijgen.
Regulatie van vetmetabolisme als target voor host-gerichte therapieën tegen mycobacteriele infectie
Prof. dr. H.P. Spaink, Universiteit Leiden, Dr. M.E. Kavanagh, Universiteit Leiden, Dr. A. Saris, Leiden Universitair Medisch Centrum, Dr. W. Hoefsloot, RadboudUMC
Mycobacteriën hebben in de geschiedenis meer mensen gedood dan enige andere infectieziekte. De behandeling bestaat uit het nemen van meerdere medicijnen over vele maanden, en resulteert meestal in toxische bijwerkingen. Bovendien worden de mycobacteriën steeds resistenter tegen medicijnen en hebben we geen effectieve vaccins. Ons onderzoek is gericht op het ontwikkelen van medicijnen die de immuunrespons van de gastheer versterken om ons beter te verdedigen tegen mycobacteriën. Specifiek richten we ons op de stofwisselingen van vetten, die belangrijke moleculen zijn die de immuniteit reguleren.
Nieuwe CAAR-T-cel strategie om complexe auto-antigeen-aangedreven auto-immuunziekten aan te pakken
Prof. dr. M.H.M. Heemskerk, Leiden Universitair Medisch Centrum, Dr. K.M. Bonger, Universiteit Leiden, Dr. M.G. Huijbers, Leiden Universitair Medisch Centrum, Prof. dr. H.U. Scherer, Leiden Universitair Medisch Centrum, Dr. J.M. Weber, Technische Universiteit Delft
De meeste auto-immuunziekten (AID's) zijn chronische aandoeningen zonder uitzicht op genezing. De komst van chimeer antigeen receptor (CAR)-T-celtherapieën markeren een baanbrekende vooruitgang in de behandeling van kanker. De eerste resultaten met CAR-T-cellen voor de behandeling van B-cel gemedieerde AID's laten zeer bemoedigende, potentieel genezende effecten zien. Echter, dergelijke therapieën richten zich op alle B-cellen, waardoor patiënten kwetsbaar zijn voor ernstige infecties. Immunotherapieën die zich specifiek richten op pathogene B-cellen en tegelijkertijd gezonde cellen behouden, bieden een mogelijkheid om veilig AID’s te genezen. In dit project willen we een nieuwe benadering ontwikkelen voor het selectief targeten van pathogene B-cellen tegen complexe autoantigenen.
Het volledige overzicht van de subsidies lees je hier