Dokter Druk
In een podcast waar hij aan meewerkte, wordt hij geïntroduceerd in termen als 'de snelste director van AMS (Amsterdam Movement Sciences)’, ‘op een surfplank vanaf Meppel aan de Boelelaan aangemeerd’, en als ‘Dokter Druk’.
In het interview wat wij begin oktober hadden, spreekt hij over de passie voor het vak bewegingswetenschappen. Hij vertelt dat hij als student nog niet zo fanatiek was, maar als promovendus heel gedreven werd. 'Tot laat in de avond zat ik in het lab, het kweken van spiercellen gaat altijd door'. Prof. dr. Richard T. Jaspers vertelt waar hij trots op is en hoe hij tot allerlei wetenschappelijke samenwerkingen is gekomen.
Het curriculum vitae van prof. dr. Richard T. Jaspers, met een puntsgewijze opsomming van Positions, Memberships, Awards, Grants en Scientific Publications, beslaat maar liefst 18 kantjes A4. En ook zijn profiel op VU Research Portal laat een uitgebreide staat van dienst zien.
Een indrukwekkende lijst! Hoe is je carrière van start gegaan?
Ik begon met een student-assistentschap bij het Myologisch Laboratorium waar ik mij bezig hield met de bouw van rattenspieren. Nadat ik was afgestudeerd en na een tussenjaar begon ik mijn promotieonderzoek naar de regulatie van spierlengte en spierkracht wat ik heb voortgezet. Het fascinerende aan spierweefsel is dat het zich snel kan aanpassen aan de belasting die wordt opgelegd. Later, als universitair docent ben ik ook gaan lesgeven.
Wat spreekt je aan in het contact met studenten?
Ik heb er plezier in om te vertellen over het onderzoek, wat we hebben ontdekt, waar we staan en waar de nieuwe uitdagingen liggen. Het is belangrijk om studenten bewust te maken dat de basale kennis die we hier vergaren ook echt ingezet wordt in de medische wetenschap en in de sport.
Wat is je missie?
Mijn missie is om vanuit inzicht in de moleculaire mechanismen van spierontwikkeling en adaptatie te komen tot interventies om fysieke fitheid te bevorderen van zowel mensen met aandoeningen als ook sporters.
Al sinds mijn vroege jeugd ben ik gefascineerd door menselijke bewegingen en wil ik begrijpen hoe de fysieke prestaties van patiënten en atleten kunnen worden verbeterd. Als bewegingswetenschapper heb ik mij ontwikkeld in de fysiologie, anatomie en moleculaire biologie, met bijzondere interesse in mechanische en metabolische eigenschappen van skeletspieren en de aanpassing daarvan. In typische spieren wordt het krachtgenererende vermogen gereguleerd met een hoge gevoeligheid ten opzichte van de functionele eisen die in het dagelijks leven worden ervaren. In het geval van chronische aandoeningen van het cardiovasculaire systeem en het ademhalingssysteem, tijdens het ouder worden of bij neurologische aandoeningen, komt een dergelijke regulatie in het gedrang. In de (top)sport daarentegen wordt de aanpassing van het skelet gestimuleerd om extreme prestaties te leveren. In mijn onderzoek wil ik mechanismen blootleggen die ten grondslag liggen aan de regulatie van spieradaptatie en deze kennis vertalen naar strategieën om bewegingsprestaties te verbeteren. We onderzoeken fysisch-chemische en metabole signalen voor aanpassing van de grootte en oxidatieve capaciteit van spiercellen en hoe deze signalen worden omgezet in biochemische signalering voor celproliferatie en differentiatie? Mijn onderzoek is zowel basaal als toegepast op verschillende biologische schalen. We gebruiken in vitro celmodellen en diermodellen, en bestuderen de prestaties van musculoskeletale weefsels in het menselijk lichaam. Ik werk samen met basiswetenschappers, sportcoaches en met artsen in revalidatie, orthopedie, interne geneeskunde, sportgeneeskunde.
Door de jaren heen heeft mijn onderzoek zich uitgebreid naar andere weefsels en organen zoals botten, het centrale zenuwstelsel en het immuunsysteem. Omdat spierweefsel mechanisch en biochemisch interageert met andere orgaansystemen, zijn we gaan onderzoeken hoe communicatie tussen deze weefsels de fysieke fitheid bepaalt en hoe dit inzicht kan worden vertaald in effectieve trainingsprogramma's en oefeningsmimetica.
Hoe kom je tot een samenwerking met artsen?
Het begon bij het kinderziekenhuis in Bazel, al bij mijn afstuderen, met een project waarin we de werking van een chirurgische ingreep om spastische spieren te verlengen onderzochten. Deze samenwerking is er nog steeds. Vervolgens zijn er samenwerkingen met de afdeling Kinderrevalidatie van het Amsterdam UMC gestart en daarna met de afdeling Orthopedie en Plastische Chirurgie. Al deze samenwerkingen zijn door de jaren heen uitgebreid.
Vanaf het jaar 2005, na mijn promotieonderzoek, kregen we de beschikking over een echoapparaat. Zo zijn we begonnen met het toepassen van echografie bij kinderen met spastische parese. Met behulp van 3D echografie kunnen we nu de bouw van de kuitspieren en hamstrings zichtbaar maken. Eerst wisten we niet wat er met die spieren van deze kinderen aan de hand was, en hoe we het konden behandelen. Mijn onderzoek was er op gericht om die spieren langer te maken. Met de kennis die we hebben opgedaan in de experimenten op proefdieren, leerden we hoe spieren kunnen adapteren aan een veranderde belasting en deze kennis brengen we nu naar de praktijk.
Het onderzoek op muizen en ratten maakt dat medici hun behandeling kunnen aanpassen door bijvoorbeeld een andere beslissing te nemen voor een operatie, of een behandeling juist alleen voor bepaalde patiënten te gebruiken.
Hoe kom je tot een onderzoeksproject?
Voor het fundamentele onderzoek ga je stap voor stap steeds verder de diepte in. Om te begrijpen hoe spieren zich aanpassen hebben we ons moeten verdiepen in de moleculaire biologie en zijn we doelgericht gaan samenwerken met andere labs om nieuwe technieken te leren. We hebben nu een scala aan moleculaire technieken in huis. Het plannen van een meer toegepast onderzoeksproject is ontstaan in gesprek met artsen, sporters en coaches.
Vanuit concrete vragen uit de praktijk hebben we verschillende analysemethoden ontwikkeld waarmee we informatie over spieren van patiënten en sporters kunnen verkrijgen. Een belangrijke vraag voor zowel de revalidatie van hartpatiënten als voor sporters is hoe je tegelijkertijd spierkracht en uithoudingsvermogen kunt trainen. De moleculaire regulatie van beide processen maakt het lastig om dit tegelijkertijd te doen. De combinatie van het fundamentele oen toegepaste onderzoek heeft geleid tot een aantal mogelijke strategieën waarmee dit toch tot op zekere hoogte mogelijk is.
Hoe ontstaat een samenwerking met andere onderzoekers?
Vooral op congressen en bij meetings bij onderzoeksinstituten ontmoet ik andere wetenschappers met ideeën. Vervolgens ga je bij elkaar op bezoek. Zo heb ik collega-onderzoekers in Parijs, Manchester, Duitsland, Zwitserland en Harvard bezocht. Ik neem dan weefsel en allerlei gereedschap mee, en dan ga je daar samen proeven doen. Uit deze samenwerkingen ontstaan vaak gezamenlijke publicaties.
Waar bestaat je werk in het laboratorium uit?
Het werk in het lab is heel divers. We analyseren spierbiopten door hier dunne plakjes van te snijden en deze histochemisch te analyseren zodat we kunnen vaststellen wat de eigenschappen zijn van de spiervezels. Daarnaast kweken we spiervezels om uit te zoeken wat de optimale condities zijn om een spiervezel langer en dikker te laten worden.
De lengte van een spiervezel bepaalt hoe ver je de spier kunt oprekken en daarmee het bewegingsbereik rond een gewricht. De dikte van spiervezels bepaalt hoe sterk een spier is. Om de optimale condities te vinden, prepareren we onder de microscoop één vezel. Het is een precisieklus waarbij je met oog-chirurgische schaartjes spiervezels van minder dan een tiende millimeter dik van elkaar losknipt, waarbij de doelvezel niet geraakt mag worden. Vervolgens hang je deze op in een kweekkamer, met minuscuul kleine haakjes. Dan volgt een proces van het in leven houden van de spiervezel en deze te rekken en bloot te stellen aan chemische stofjes (hormonen, groeifactoren, cytokinen). We weten nu hoe we een spiervezel zonder training snel in diameter kunnen laten groeien en sterker maken, maar een spiervezel in kweek langer maken dat is nog nooit gelukt.
Blijft dat laatste de uitdaging?
Ja, het blijft een uitdaging om spiervezels langer te laten worden door iets wat wij met het spierweefsel doen. Dat blijft waarschijnlijk een droom. We hebben er in het lab hard aan gewerkt. Evengoed is dit onderzoek waardevol en bevredigend omdat we zeer interessante dingen hebben ontdekt.
Zoals, allereerst, als we een spiervezel hebben uitgeknipt en opgerekt neemt de vezel niet die mechanische prikkels waar, zoals deze in het lichaam worden ontvangen. Dus blijkbaar is de omgeving en de verbinding met de omgeving zo belangrijk om de mechanische signalen waar te nemen.
En verder, als we er een biochemisch signaal, een stofje zoals een anabole factor, aan toevoegen, wordt de vezel elke dag dikker en sterker. Maar de vezel wordt nooit langer. Als je een spier in het lichaam langdurig oprekt, kan een spier wel langer worden. Wat missen we in het kweeksysteem dat we in het lichaam wel hebben?
In hoeverre zijn de onderzoeksresultaten toepasbaar?
Door diepgaand, fundamenteel onderzoek te doen kunnen onderzoeksresultaten toepasbaar worden gemaakt voor medische toepassingen en ook in de sportwereld. Door in de kweeksystemen te kijken zijn we erachter gekomen dat het lastig is om gelijktijdig kracht en uithoudingsvermogen te realiseren. Dit laat zien dat er beperkingen zijn voor sporters, maar ook voor mensen met hartproblemen.
Hoe worden de onderzoeksresultaten nuttig voor sporters?
Sporters hebben baat bij wetenschappelijke inzichten. Als je sterker wordt als sporter, dan boet je in aan uithoudingsvermogen. En als je traint voor uithoudingsvermogen, dan boet je in aan spierkracht, dan worden je spieren dunner. Als sporter houd je daar rekening mee in je trainingen. Als een spier uit dikke vezels bestaat betekent dit dat zuurstof minder goed beschikbaar is binnen de hele vezel. Dan moet je de zuurstofaanvoer bevorderen, dit kan bijvoorbeeld door EPO in het bloed te verhogen en daarmee het aantal rode bloedcellen te laten toenemen. Een andere optie is om meer bloedvaatjes in de spier aan te maken of om de aanmaak van myoglobine in de spieren te stimuleren. “
Hoe worden de verschillende onderzoeken gefinancierd?
De Vrije Universiteit biedt natuurlijk de belangrijkste faciliteiten voor wetenschappelijk onderzoek, zoals het laboratorium. Verder worden we fantastisch ondersteund door onze analisten van de TO3. Daarnaast zijn er de collega’s van de elektronische en mechanische werkplaats, die geweldige apparatuur maken en unieke opstellingen bouwen voor allerlei experimenten ten behoeve van de onderzoeksprojecten.
Verder, iedere onderzoeker moet zelf financiering aanvragen voor een onderzoeksproject, bijvoorbeeld bij fondsen en het bedrijfsleven. Om onderzoek te doen voor de sporttoepassingen hebben we andere subsidiebronnen dan voor toepassingen in de revalidatiegeneeskunde voor de behandeling van spastische spieren.
Wetenschappelijke publicaties zijn belangrijk voor het erkennen en waarderen van het wetenschappelijk bedrijf. Er is nu ook meer ruimte voor valorisatie, en de wetenschappelijke kennis in praktijk brengen. Onderzoek is nog steeds belangrijk, maar inmiddels tellen niet alleen het aantal publicaties en de impactfactoren mee.
Hoe heb jij de VU als werkgever ervaren, deze 25 jaar?
De VU is een heel goede werkgever geweest. Ik ben dankbaar voor de kansen die ik heb gekregen. Bij fysiologie en revalidatie zijn er veel samenwerkingen mogelijk, zoals met de biopten uit het Amsterdam UMC Fysica Team. Het is fijn dat op de VU campus met de collega’s apparatuur en onderzoeksmogelijkheden ter beschikking worden gesteld.
Er zijn ook tijden geweest dat je steeds moest knokken voor een volgende aanstelling, ik heb ook tijden in onzekerheid geleefd aan het begin van mijn carrière, maar dat is ook inherent aan het leven van een onderzoeker. Het is zeker niet zo dat je na je afstuderen een baan voor de rest van je leven krijgt aangeboden, je moet jezelf wel steeds blijven bewijzen. En bewijzen dat je werk waardevol is. De tijdgeest geeft ook steeds een andere focus: nu gaat het om valorisatie, eerder ging het om 'van cel naar mens'.
Waar ben je trots op?
Ik ben trots op de resultaten uit mijn onderzoeken. Ik ben trots op wat ik heb bereikt in het basaal onderzoek om mechanismen te ontrafelen, door naar de genexpressie te kijken, en op microniveau te kijken naar het DNA en naar hoe een cel zich kan aanpassen. Dat we na jarenlang buffelen met fundamenteel onderzoek -en niet weten waar je uitkomt- deze kennis naar de praktijk kunnen brengen. Dat we zowel naar de sport als naar de kliniek die vertaalslag maken. Nu komen PSV, de Zwembond en het ziekenhuis ons om raad vragen! Deze erkenning voor mijn werk is leuk en stimulerend. Op dit moment ben ik met een klein team binnen onze afdeling bezig om de 3D echografie voor het scannen van spieren door te ontwikkelen. We zijn bezig om dat naar de markt te brengen, en het wordt nu wereldwijd opgepikt, dat is fantastisch!
Hoe zie je de komende 25 jaar?
Ik zou graag nog samen met een farmaceut de farmacologische aspecten willen onderzoeken, bijvoorbeeld spierversterkende middelen om spastische spieren te versterken of voor mensen met spierdystrofie.
Hoe heb je jouw 25-jarig lustrum bij de VU gevierd?
We hebben het in kleine kring, met de harde kern, gevierd met een bescheiden borrel. Er was niet veel mogelijk in coronatijd. Vroeger werden deze mijlpalen uitbundig gevierd. Dit jaar heb ik genoeg te vieren gehad: mijn benoeming tot hoogleraar, 25 jaar in dienst en ik vierde ook mijn 50e verjaardag, een mooie bundeling van feestelijkheden. En 24 juni aanstaande is mijn oratie, daar kijk ik ook naar uit.
Podcast over Fundamenteel onderzoek
Wil je meer horen over Richard Jaspers?
>>Luister dan ook naar de podcast die gemaakt is in het kader van het lustrum 50 jaar Bewegingswetenschappen, waar de twee wetenschappers Richard Jaspers en Dinant Kistemaker vertellen over Fundamenteel onderzoek.