Het bestuur van het NWO-domein Exacte en Natuurwetenschappen heeft in totaal 17 aanvragen gehonoreerd in de zogeheten Open Competitie ENW-M. Deze M-subsidies zijn bedoeld voor vernieuwend, fundamenteel onderzoek van hoge kwaliteit en/of wetenschappelijke urgentie. De subsidie biedt onderzoekers de mogelijkheid om creatieve, risicovolle ideeën uit te werken en wetenschappelijke vernieuwingen tot stand te brengen die de basis kunnen vormen voor de onderzoeksthema’s van de toekomst.
Hoe 'voelt' een organisme een schadelijke stof?
Natuurkundigen Erwin Peterman en Christine Bruggeman krijgen een beurs voor hun onderzoeksvoorstel 'From sensing chemicals to avoiding them: how C. elegans detects its chemical environment and responds to it'. Zodra een organisme in aanraking komt met een schadelijke stof, probeert het snel weg te komen. Maar hoe leidt detectie van een stofje eigenlijk tot dit gedrag? Om deze vraag te beantwoorden, gaan de wetenschappers gebruik maken van de worm 'Caenorhabditis elegans', die zenuwcellen heeft met cilia, trilharen, waarmee hij chemische informatie uit de omgeving kan ‘proeven’. Met behulp van microfluidica gaan ze de staart van de worm met verschillende stofjes stimuleren en tegelijkertijd met een microscoop bestuderen hoe de cilia op moleculair niveau reageren en de zenuwcellen geactiveerd worden.
Hersenen driedimensionaal bestuderen
Neurowetenschapper Vivi Heine krijgt samen met Angelo Accardo van de TU Delft een beurs voor hun voorstel '3D cell-instructive engineered stem cell models of human brain networks'. Recente ontwikkelingen op het gebied van stamcellen en organoïden geven nieuwe methoden om cellulaire mechanismen in de gezonde en aangedane hersenen te bestuderen. Deze modelsystemen missen echter structurele en biochemische eigenschappen van de driedimensionale micro-omgeving, die van grote invloed zijn op eigenschappen van hersencellen en hersennetwerken.
Door expertise in neurobiologische ontwikkeling en microfabricage te combineren, willen deze wetenschappers 3D-rasters ontwikkelen, geïnspireerd door hersenstructuren, om geïnduceerde pluripotente stamcellen te laten uitrijpen naar neurale culturen van gezonde proefpersonen en patiënten. Deze geïntegreerde benadering kan mogelijk worden gebruikt om fenotypen van patiënten cellen te 'diagnosticeren' en nieuwe medicatie voor ziekten te screenen.