De complexe biologische processen in en buiten onze cellen vormen de basis van zowel gezondheid als ziekte. Voor de ontwikkeling van nieuwe therapieën voor belangrijke ziekten zoals kanker, alzheimer en osteoporose is een fundamenteel begrip van deze processen nodig. Op zoek naar nieuwe fundamentele inzichten en aanknopingspunten voor de ontwikkeling van betere geneesmiddelen introduceren onderzoekers Nico Sommerdijk en Niels de Jonge, vooroplopend in dit vakgebied, een nieuw type elektronenmicroscoop dat biologische systemen in hun natuurlijke habitat in detail en in real time kan observeren zonder ze te beschadigen. Deze beeldvorming op nanoschaal van biologische systemen die gevoelig zijn voor elektronenbundels is een uitdaging, maar van essentieel belang voor de vooruitgang in de biomedische wetenschappen.
Nobelprijzen voor microscopie
Recente innovaties in biologische microscopietechnieken hebben het vakgebied reeds vooruitgeholpen, zoals wordt onderstreept door de twee Nobelprijzen die zijn toegekend voor de ontwikkeling van cryo-elektronenmicroscopie en super-resolutiemicroscopie. Toch zijn deze technieken niet in staat om de volledige dynamiek en context van de gemonitorde processen te onthullen, of ontbreekt het deze technieken aan de vereiste ruimtelijke resolutie. Recente ontwikkelingen in elektronenmicroscopie in vloeistof hebben de mogelijkheid geopend om deze beperkingen eindelijk te overwinnen en een krachtig instrument te leveren voor dynamische beeldvorming van biologische processen op moleculaire schaal.
Nationale faciliteit waar we biologische systemen beter gaan begrijpen
Nico Sommerdijk, hoogleraar Botbiochemie van het Radboudumc, legt uit wat hij gaat doen. “Wij gaan binnen het recent toegekende NWO Groot (BIOMATEM) een wereldwijd unieke faciliteit opzetten. Deze faciliteit zal de eerste in zijn soort zijn, gewijd aan dynamische elektronenmicroscopie van biologische materialen in vloeistof, en zal als zodanig aantrekkelijk zijn voor veel onderzoekers om internationaal baanbrekend onderzoek te verrichten. De techniek is al zo ver, dat we het nieuwe instrument onmiddellijk kunnen toepassen om doorbraken te bereiken in de onderzoekprogramma's van verschillende Nederlandse biomedische groepen. Tegelijkertijd zullen de lopende vernieuwingen van hardware, software en monstervoorbereiding de beeldvormingskwaliteit aanzienlijk verbeteren, waardoor de variatie aan biologische systemen die kunnen worden onderzocht, zal worden uitgebreid.”