Generade: genomics in de praktijk

Special
Life Sciences | Centre of Expertise Genomics in Leiden laat studenten tulpen sequencen
Thema
Generade:
genomics in
de praktijk
Els van den Brink | Fotografie: Generade
Tulpengenoom gaat eindelijk gesequenced worden dankzij Generade.
Generade, het nieuwe Centre of Expertise Genomics biedt studenten en docenten van de Hogeschool Leiden de
mogelijkheid om praktijkgericht onderzoek te doen op het gebied van genomics. In eerste instantie zullen vooral
tulpenboeren en hooikoortspatiënten daarvan profiteren.
32
“Het is één ding om het DNA van een tulp
mics in Leiden, dat in 2013 is opgericht
leuker om iets te meten waar tulpenboeren
te sequencen, een heel ander ding is wat je
door de Hogeschool Leiden in samenwer-
echt op zitten te wachten, in plaats van
er in de praktijk vervolgens aan hebt. Van-
king met het LUMC, Universiteit Leiden,
proefjes te doen die al tien jaar op dezelfde
daar dat wij eerst om tafel zijn gaan zitten
Naturalis en BaseClear. Generade wil stu-
manier worden uitgevoerd?”, aldus Kaptein.
met mensen uit het veld en hun gevraagd
denten en docenten van de Hogeschool
hebben van welke problemen zij ’s nachts
Leiden onderzoek laten doen dat relevant is
Multidisciplinair
wakker liggen.” Met die uitspraak maakt di-
voor de praktijk. “Studenten konden die er-
“Wij willen niet alleen doen waar we zelf
recteur Helma Kaptein direct duidelijk waar
varing al opdoen tijdens hun stage en afstu-
goed in zijn, maar er ook anderen bij betrek-
Generade voor staat. Generade is de naam
deren, maar wij willen ze al eerder betrek-
ken die vanuit heel andere disciplines een
van het nieuwe Centre of Expertise Geno-
ken bij lopend onderzoek. Het is toch veel
bijdrage kunnen leveren. Dat is het voordeel
Laboratorium Magazine | Nummer 8-2015
van een hogeschool. Wij kunnen makkelijker
over grenzen van disciplines heenstappen
en ook andere partijen inschakelen”, vertelt
Kaptein. Het tulpenproject is daar een goed
‘Het is toch veel leuker om iets te meten waar
tulpenboeren echt op zitten te wachten?’
voorbeeld van. “Een verspreiding van infectie in een bloembol is natuurlijk heel anders
het proces ervoor en erna. “Vooraf is er het
de uiteindelijke analyse wordt gedaan. Een
dan de verspreiding van een infectie bij
probleem dat mensen die een vraag heb-
volgende groep studenten gaat het appa-
mensen, maar de basisprincipes zijn hetzelf-
ben, vaak niet weten dat ze die vraag kun-
raatje nog verder verbeteren. Uiteindelijk
de. Vandaar dat wij lector Willem van Leeu-
nen oplossen met DNA-onderzoek”, zegt
moeten er vijfentwintig stuks gemaakt wor-
wen, van huis uit medisch microbioloog,
Kaptein. Vandaar dat Generade drie keer
den. “Eerst moeten we testen of ze allemaal
hierbij hebben betrokken. Juist omdat hij
per jaar vragenstellers de mogelijkheid biedt
op dezelfde manier werken en of de uit-
minder thuis is op het gebied van bloembol-
om aan DNA-onderzoek te snuffelen door
komsten overeenkomen met de resultaten
len, kan hij met ideeën komen waar tulpen-
middel van kleine projecten. Achteraf is de
van de pollensampler op het dak van het
experts misschien niet zo snel aan zouden
uitdaging om te zorgen dat er in de praktijk
LUMC. Daarna kunnen we er leuk onder-
denken.” Zo viel het Van Leeuwen al op dat
ook echt wat met de resultaten wordt ge-
zoek mee doen, bijvoorbeeld om te kijken
tulpenboeren veel minder hygiënemaatrege-
daan. Dit is bijvoorbeeld het geval bij een
op welke routes in Leiden je meer of minder
len nemen dan ziekenhuizen om infecties in
van de eerste projecten van Generade, ge-
pollen tegenkomt”, zegt onderzoeker Letty
te dammen. Geïnfecteerde bloembollen
richt op hooikoortspatiënten. Die patiënten
de Weger, die vanuit het LUMC verant-
worden soms gewoon ergens buiten ge-
ontwikkelen een allergische reactie op stuif-
woordelijk is voor de pollentellingen.
stort, waar de wind de schimmelsporen
meelpollen van bomen, grassen en kruiden.
overal naartoe kan blazen. Misschien dat
Kaptein verklaart: “Bij de ontwikkeling van
Crowdfunding
onderzoek van Generade duidelijk kan ma-
de pollensniffer is bijvoorbeeld de vraag:
Het project is een typisch voorbeeld van de
ken welke hygiënemaatregelen zinvol zijn.
hoe zorg je ervoor dat hooikoortspatiënten
multidisciplinaire aanpak van Generade.
weten dat dit bestaat, aan het onderzoek
Terwijl de instrumentmakers in spe werken
Vragen oplossen
willen meewerken en profiteren van de
aan de technische ontwikkeling van de pol-
Door een sterke koppeling met de praktijk
meetresultaten? Dat zijn de dingen waar-
lensniffer, werken studenten informatica
wil Generade zich onderscheiden van ande-
mee wij als Centre of Expertise willen excel-
aan de ontwikkeling van een app die de
re samenwerkingsprojecten op het gebied
leren. Zonder dat krijg je zulke dingen niet
sniffer moet bedienen. Studenten Commer-
van genomics. Nu DNA-technologie zo ver
toegepast.” Op twee plaatsen in Nederland,
ciële Economie, Communicatie en Rechten
is ontwikkeld, is de grootste uitdaging niet
in Leiden en Helmond, wordt wekelijks een
zoeken ondertussen in een zogenaamde
altijd het onderzoek zelf, maar vooral ook
pollenmeting uitgevoerd om te zien welke
Team Challenge naar financieringsmogelijk-
pollen in de lucht rondzweven en in welke
heden, zoals via crowdfunding.
mate. Die data zijn beschikbaar via lumc.nl/
Kaptein ziet de pollensniffer eigenlijk nog
pollen en allergierader.nl.
als een tussenoplossing. Hiermee worden
de pollen nog altijd in een laboratorium ge-
Persoonlijke pollensniffer
analyseerd, terwijl dat in de toekomst ook
Voor hooikoortspatiënten is het nadeel van
op basis van DNA ter plekke moet kunnen.
deze metingen dat de data soms dus al een
Het zou natuurlijk nog mooier zijn als de ge-
week oud zijn en kilometers verderop ge-
bruiker de resultaten direct kan uitlezen en
meten kunnen zijn. Vandaar dat binnen
een conclusie kan trekken over eventuele
Generade het idee opkwam om een hand-
medicatie. Kaptein hoopt met een nieuwe
zame pollenmeter te ontwikkelen waarmee
subsidie het project dan ook nog een slag
patiënten zelf een meting kunnen doen.
groter te kunnen maken, maar dat is voorlo-
Studenten van de Leidse Instrumenten
pig nog even afwachten.
School zijn hiermee aan de slag gegaan.
Directeur Helma Kaptein: “Wij kunnen makkelijker over
grenzen van disciplines heenstappen en ook andere
partijen inschakelen.”
“De uitdaging was om het apparaat kleiner
Tulpengenoom
te maken terwijl er wel evenveel lucht langs
Terwijl in de zaadindustrie de moleculaire
stroomt. Dat is gelukt”, vertelt studentbege-
genetica al jarenlang succesvol wordt toe-
leider Wim Baars. Een ventilator blaast de
gepast, wordt hier door tulpenboeren nog
pollen in het apparaatje tegen een glas-
niks mee gedaan. De veredeling van tulpen
plaatje, waar de pollen aan blijven kleven.
is nog altijd een zeer tijdrovend proces. Na
De gebruiker kan dit plaatje na afloop van
een kruising duurt het vijf jaar voor een
de meting opsturen naar het LUMC, waar
bloem gaat bloeien en het resultaat van de
Nummer 8-2015 | Laboratorium Magazine
33
van het tulpengenoom. Lector Bioinformatica Christiaan Henkel verklaart: “Het tulpengenoom is tien keer zo groot als het menselijk genoom, waardoor sequencen altijd erg
duur was. Ook technisch was sequencen
eerder niet mogelijk, omdat er veel ‘junk’DNA in zit. Sinds kort is er echter een redelijk betaalbare DNA-sequencer van Oxford
Nanopore, de MinION. We denken dat we
daarmee het tulpengenoom komend jaar
wél kunnen sequencen.”
Schimmelinfecties aanpakken
Henkel en zijn collega’s denken nu al na
over de vraag wat ze vervolgens met dat
genoom kunnen doen. “Het zou mooi zijn
De pollensniffer, zoals die is gemaakt door studenten
van de Leidse Instrumenten School.
als we markers kunnen vinden om bollen te
Op het dak van het LUMC staat een grote pollensniffer.
dat boeren minder bestrijdingsmiddelen
identificeren met een betere resistentie, zohoeven te gebruiken”, noemt Henkel als
voorbeeld. Ook zonder dit genoom kan
De MinION, een compacte DNA-sequencer van Oxford
Nanopore, die ingezet zal worden om het tulpengenoom
te sequencen.
Generade al wat betekenen voor de bloembollensector. Afgelopen september is bijvoorbeeld een project van start gegaan om
het probleem van de schimmelinfecties aan
te pakken. Lector Willem van Leeuwen vertelt: “We willen het genoom van de schimmel analyseren, en ook kijken naar de
bodemgezondheid. Als boeren weten welke
stukken land slechter zijn, kunnen ze daar
hun minder gevoelige bollensoorten planten. Misschien kunnen we ook manieren
vinden om de bodemgezondheid te verbeteren.” Ook de verspreiding van de
34
kruising zichtbaar wordt. Er is twintig tot
procent van hun opbrengst verloren gaat.
schimmelsporen is een punt van onder-
dertig jaar nodig om een nieuwe tulpensoort
Onderzoekers van Generade willen de
zoek. Misschien dat hierbij de pollensniffer
op de markt te brengen. Tulpenboeren heb-
bloembollensector graag helpen. Vorig jaar
nog van pas komt, die met wat aanpassin-
ben bijvoorbeeld ook veel last van schim-
is daarom het ‘Tulp Initiatief’ van start ge-
gen mogelijk ook inzetbaar is als ‘schim-
melinfecties, waardoor jaarlijks zo’n tien
gaan. Een van de doelen is de opheldering
melsporensniffer’. LM
Laboratorium Magazine | Nummer 8-2015