Promotie Louk Timmer ‘Macro en Micro Verbinden: Transcriptionele landschappen en gedetailleerde studies voor het begrijpen van hartziekten’

Het hart en hartfalen

Het hart is een van de belangrijkste organen in het lichaam: het pompt bloed rond dat zuurstof en voedingsstoffen naar alle cellen brengt. Bij hartfalen is deze pompfunctie verslechterd. Dit is een ernstige aandoening die de levenskwaliteit vermindert en de kans op overlijden vergroot. Hartfalen komt voor bij 1-3% van de mensen in Westerse landen en heeft daardoor een grote impact op de samenleving. Cellen in een hart met hartfalen werken anders dan normaal, wat kan komen door verschillen in genexpressie.

Wat is genexpressie?

Hoewel alle cellen hetzelfde DNA hebben, verschilt het per cel hoe actief welke genen zijn. De activiteit van een gen wordt genexpressie genoemd. Dit zorgt ervoor dat bijvoorbeeld hartspiercellen en levercellen met hetzelfde DNA verschillende functies kunnen hebben. Maar de genexpressie kan ook verschillen in gezonde en zieke cellen. Bij ziektes, zoals hartfalen, kunnen bepaalde genen meer of minder actief zijn. Deze veranderingen in genexpressie kunnen ervoor zorgen dat cellen anders gaan werken, wat kan bijdragen aan de ziekte.

Een dataset van genexpressie

Timmer onderzocht de genexpressie bij het herstelproces na een hartinfarct in muizenharten. “Wij gebruikten Single cell RNA sequencing,’’ vertelt Timmer, “Dat is een moderne techniek waarmee we heel precies kunnen kijken naar veranderingen in de genexpressie per cel.” Van de verkregen gegevens maakten Timmer en collega’s een grote dataset. “In de dataset konden we bijvoorbeeld zien hoe de hartcellen met elkaar communiceren. Zo lukte het ons ook om heel specifiek voor en na een hartinfarct te kijken naar een eiwit wat belangrijk is bij de communicatie. De dataset kan dus goed gebruikt worden om nieuwe biologie mee te ontcijferen.”

Eiwit dat de hartwerking vermindert

Met behulp van de dataset en die van andere onafhankelijke studies, vonden Timmer en zijn mede-onderzoekers dat het gen voor het SORBS2-eiwit een rol speelt bij hartfalen. “Voorheen was het SORBS2-eiwit nog weinig onderzocht”, vertelt Timmer, “Maar wij zagen dat dit gen actiever is bij een hart met hartfalen dan in een gezond hart, zowel bij mensen als bij muizen.” Het bleek dat SORBS2 een rol speelt bij de vorming van bindweefsel in het hart, wat de werking van het hart verder kan verslechteren.

Andere wetenschappers kunnen nu voortborduren op de dataset van Timmer en dat kan bijdragen aan het vinden van nieuwe behandelmethoden. “Uiteindelijk hoop ik dat patiënten met een hartziekte kunnen profiteren van wat ik onderzocht heb in mijn proefschrift.”

Een PhD is hard werken, maar belonend

“Het was een ongelooflijk inspirerende reis, vol hard werken maar ook met veel plezier, mede dankzij de leuke samenwerking met collega’s”, zegt Timmer. Op de vraag naar een hoogtepunt van zijn PhD antwoordt Timmer: “Het moment waarop je je resultaten ontvangt na, vol nieuwsgierigheid, hierop te hebben gewacht. Daarnaast zeker ook de inspiratie die je opdoet tijdens conferenties en wetenschappelijke bijeenkomsten.” Natuurlijk waren er ook uitdagingen: “Het was lastig om te besluiten wanneer je gaat stoppen met optimaliseren van een experiment, als dit niet volgens plan gaat. Wanneer kan je beter je aandacht ergens anders aan geven?” Zijn advies aan toekomstige PhD-studenten: “Er is zo veel bestaande kennis: negeer die gepubliceerde schatten niet, maar gebruik ze in je voordeel. Als je intrinsiek gemotiveerd bent en je bent oplossingsgericht dan raad ik zeker een PhD aan.”