Het gerenommeerde wetenschappelijke tijdschrift Cell en gerelateerde subjournals publiceren in een special maar liefst 26 publicaties met uitkomsten uit het internationale onderzoek van het Brain Initiative Cell Atlas Network (BICAN). Het zijn de eerste resultaten van jarenlang internationaal onderzoek onder leiding van het Allen Institute in Seattle.
Vanuit Medical Delta hebben Leidse, Delftse en Amsterdamse wetenschappers aan zes papers meegewerkt. Zij ontwikkelden onder meer software om snel te navigeren door de enorme datasets van miljoenen hersencellen.
Het BICAN-project wil uiteindelijk alle 200 miljard hersencellen in kaart brengen. Dit helpt onderzoek naar hersenziekten en -aandoeningen veel gerichter uit te voeren. Ook ontwikkelde het een eenduidige codering. Hierdoor sluit wetenschappelijk onderzoek beter op elkaar aan, doordat wetenschappers elkaars taal spreken.
‘Hersenatlas’ versnelt onderzoek naar hersenziekten en -aandoeningen
De recente Cell-publicaties zijn een tussenstand van het langjarige internationaal onderzoek dat qua omvang en potentie vergelijkbaar is met het ‘humane genoomproject’ van de vorige eeuw. Dat onderzoek ontcijferde de genetische code van de mens (DNA) en zorgde voor diverse doorbraken.
Een van de doelen van het BICAN-project is om te komen tot een driedimensionale hersenatlas. Tot op celniveau is te zien hoe een cel is samengesteld en hoe het interacteert met andere cellen. Zo kan bijvoorbeeld onderzocht worden hoe hersenziekten als Alzheimer en Parkinson de cellen aantasten, en wat de uitwerking is van potentiële medicijnen. Dit verkort de zoektocht naar de juiste behandeling.
Nederlandse onderzoekers bouwen ‘navigatiesysteem’
Vanuit het samenwerkingsverband Medical Delta bouwde een onderzoeksgroep, bestaande uit wetenschappers van LUMC, TU Delft en VU Amsterdam, onder meer aan de zogeheten ‘Cytosplore Viewer’. Deze software is opgenomen in zes van de Cell-publicaties en werkt als een soort navigatiesysteem waarmee onderzoekers de atlas kunnen verkennen. “Een oceaan aan zoekmogelijkheden wordt teruggebracht tot een badkuip,” zegt onderzoeksleider en Medical Delta hoogleraar prof. dr. Boudewijn Lelieveldt (LUMC, TU Delft) hierover. “Met de software vinden onderzoekers sneller hun weg naar specifieke cellen, celeigenschappen en interacties die de potentiële sleutel zijn voor behandeling van een hersenziekte of aandoening.”
De eerste tekenen zijn veelbelovend. Een van de Cell-publicaties toont bijvoorbeeld aan hoe ook diepgelegen cellen worden aangetast bij de ziekte van Alzheimer, waardoor medicijnontwikkeling zich ook specifiek daarop kan richten. Een andere publicatie laat zien dat een zeldzaam celtype relevant kan zijn voor verder onderzoek naar schizofrenie en bipolaire stoornissen.
De Cytosplore Viewer is ontstaan uit intensieve samenwerking. “Zoiets is onmogelijk zelf te ontwikkelen,” zegt Lelieveldt. Het consortium bestaat uit onderzoekers van uiteenlopende disciplines, zoals biomedische en moleculaire wetenschappers uit Leiden en Amsterdam en software-engineers en data-analisten uit Leiden en Delft. “Samen hebben we de software jarenlang doorontwikkeld tot een gebruiksklare en duidelijke tool waarmee andere wetenschappers uit de voeten kunnen,” aldus prof. dr. Thomas Höllt die vanuit TU Delft het onderzoek leidde.
Startschot voor verder onderzoek
De resultaten die nu gepubliceerd zijn, gaan over de basale ganglia, een groep hersengebieden diep in het brein die een belangrijke rol spelen bij beweging, leren, emoties en denken. Ook bij aandoeningen en ziektes als Parkinson zijn deze hersengebieden betrokken.
De eerste publicaties in Cell geven het startschot voor verder (medisch) onderzoek naar hersenziekten en aandoeningen en vormen tegelijkertijd de opmaat naar meer onderzoeksresultaten uit het BICAN-project. Het betreft een ‘open source’ onderzoek, wat betekent dat de data en de bevindingen voor iedereen beschikbaar zijn.
Lees ook:
<link naar achtergrondartikel LUMC>
Verdere informatie
Lees hier het internationale nieuwsbericht
De Cell-publicaties zijn hier te vinden
Meer informatie over het internationale BICAN-onderzoek staat hier
Foto 1: Medical Delta hoogleraar Boudewijn Lelieveldt (Eelkje Colmjon)
Foto 2: Onderzoekers van de afdeling Radiologie van het LUMC (v.l.n.r.): Baldur van Lew, Thomas Kroes, Jeroen Eggermont, Boudewijn Lelieveldt, Soumyadeep Basu, Julian Thijssen, Chang Li en Alexander Vieth (Olivier Paalvast)
