Bas van Steensel benoemd tot hoogleraar Chromosoombiologie
Nieuwe leerstoel ontrafelt vouwkunst van DNA in de cel
De Universiteit Utrecht heeft Bas van Steensel benoemd tot bijzonder hoogleraar Chromosoombiologie. Per 1 april gaat Van Steensel fundamenteel onderzoeken hoe chromosomen werken en hoe erfelijke informatie tot uiting komt in ons lichaam. Naast zijn nieuwe functie blijft hij ook werkzaam bij het Nederlands Kanker Instituut (NKI).
Stel je voor dat je een draad van tien centimeter moet opbergen in een doosje van 1 micrometer groot, ofwel duizend keer kleiner dan een millimeter. En dan niet zomaar opbergen, maar zodanig dat je elk stukje draad razendsnel kunt vinden én gebruiken. Dat is precies wat in onze cellen gebeurt met chromosomen, ofwel de moleculen die ons DNA dragen.
Eén enkel chromosoom is 10 centimeter lang en zit samen met enkele tientallen andere chromosomen enorm ingenieus opgepropt in de kern van de cel. onderzoekt hoe chromosomen zijn opgevouwen, en hoe die vouwing weer invloed heeft op de manier waarop erfelijke informatie tot uiting komt. Meer inzicht hierin is essentieel voor onderzoek naar talloze ziektes waarbij erfelijkheid een rol speelt, zoals kanker en diabetes.
Grootste biologische moleculen
“Chromosomen zijn de grootste biologische moleculen die we kennen”, zegt Van Steensel. “Ze zitten op enorm complexe wijze opgepropt in onze cellen, en toch werken ze. Ik vind het fascinerend om te onderzoeken hoe die vouwing precies in elkaar steekt en welke gevolgen dat heeft voor genen.”
Duister DNA
Volgens Van Steensel breekt in zijn vakgebied een nieuw en spannend hoofdstuk aan. Enerzijds weten biologen precies aan te wijzen waar de belangrijkste genen te vinden zijn. Maar opvallend genoeg vormen die genen slechts 3 procent van ons DNA. De overige 97 procent is grotendeels onontgonnen terrein voor biologen. Dit deel van het chromosoom wordt ook wel ‘duister DNA’ of non-coding DNA genoemd.
En juist in dit gedeelte blijken cruciale instructies te staan die de cel nodig heeft om goed te functioneren. In een belangrijk deel van die instructies staat hoe cellen de juiste genen op het chromosoom kunnen vinden en vervolgens uitlezen.
De genetische codes die in het duistere DNA liggen, zijn waanzinnig moeilijk te begrijpen. We ontwikkelen nu technologieën waarmee die codes kunnen gaan kraken
“De genetische codes die daar liggen, zijn waanzinnig moeilijk te begrijpen”, zegt Van Steensel. “We ontwikkelen nu technologieën waarmee die codes kunnen gaan kraken.” De moeilijkheid zit ’m volgens Van Steensel vooral in de gigantische hoeveelheid erfelijke codes die een chromosoom bevat. “Er zijn honderden eiwitten betrokken bij het uitlezen van genen en hoe chromosomen zijn georganiseerd.”
Van Steensels onderzoek levert zoveel gegevens op, dat het niet meer te verwerken is. Mede dankzij deep learning, een vorm van kunstmatige intelligentie, kan Van Steensels team nu toch een veel beter beeld van al die gegevens krijgen.
Mutaties koppelen aan ziekten
Op deze manier komen bijvoorbeeld DNA-mutaties aan het licht die voorheen onder de radar bleven – omdat ze in het niet-coderende deel van het DNA liggen. Samen met onder andere Jeroen de Ridder van het UMC Utrecht werkt Van Steensel nu aan methodes om specifieke mutaties te koppelen aan het ontstaan van ziekten.
Van Steensel: “Met deze kennis kunnen we bijvoorbeeld veel preciezer in kaart brengen welke genetische variant van belang is bij een bepaalde ziekt. En als je dat weet, kun je beter besluiten welke behandeling het beste past bij die betreffende patiënt.”
Het is een gigantische puzzel, maar dat maakt het juist zo boeiend
“Het is een gigantische puzzel, maar dat maakt het juist zo boeiend,” zegt Van Steensel. “Ik kijk ernaar uit om samen met mijn Utrechtse collega’s te bouwen aan fundamenteel nieuwe inzichten in hoe chromosomen werken. Onze ontdekkingen kunnen hopelijk op den duur leiden tot betere behandelingen voor ziekten zoals kanker.”
Mogelijkheden voor studenten
Naast zijn onderzoek gaat Van Steensel ook onderwijs verzorgen aan de Universiteit Utrecht. Hij zal masterstudenten begeleiden en gastcolleges geven. “In ons lab hebben we interessante stageplekken voor masterstudenten die geïnteresseerd zijn in technologie en data-analyse.”