Promotie Maarten Geurts: CRISPR gemedieerde genetische modificatie van organoïden voor het repareren van genen en modelleren van ziekten

Met zogenoemde CRISPR-technieken kunnen onderzoekers een verandering aanbrengen op een specifieke plek in het DNA. Met CRISPR is het mogelijk om bijvoorbeeld een mutatie Een fout in het DNA. Mutaties kunnen onder andere ontstaan als het DNA verkeerd gekopieerd wordt of door invloeden van buitenaf. Tumorcellen bevatten bijvoorbeeld vaak mutaties die voordelig zijn voor hun groei. in het DNA te repareren. De varianten van CRISPR die nu het meest gebruikt worden, moeten het DNA rondom zo een mutatie opknippen om deze te kunnen repareren. Deze knip veroorzaakt schade aan het DNA, waardoor de technieken niet veilig kunnen worden toegepast in mensen.

Mini-organen

Tijdens zijn promotie, deed Maarten Geurts onderzoek naar een nieuwe generatie CRISPR-tools, die het DNA direct kunnen aanpassen zonder het te beschadigen. Ze zijn daarom veelbelovend voor toepassing in de kliniek. Geurts onderzocht de effectiviteit en veiligheid van de nieuwe generatie CRISPR-technieken, zoals base- en prime editing, in organoïden Mini-organen die in het laboratorium gekweekt worden. Organoïden bootsen de vorm en functie van een echt orgaan na. Onderzoekers gebruiken de structuren onder andere om het effect van medicijnen op zieke organen te kunnen bestuderen.. Deze mini-organen lijken qua structuur en functie op echte menselijke organen en vormen daarom een goed model voor onderzoek naar de effecten van DNA-veranderingen.

Betere behandelingen

Samen met zijn collega’s ontdekte Geurts onder andere dat de nieuwe CRISPR-tools de mutaties die taaislijmziekte veroorzaken succesvol kunnen herstellen, zonder daarbij schade aan het DNA teweeg te brengen. Met zijn proefschrift toont hij aan dat met de nieuwe generatie technieken hetzelfde bereikt kan worden als met de gebruikelijke varianten, maar met minder ongewenste neveneffecten tot gevolg. De technieken zijn daarom veelbelovend voor toepassing in de kliniek en kunnen bijdragen aan de ontwikkeling van betere behandelingen voor duizenden menselijke ziektes, waaronder taaislijmziekte en kanker.

Organoid groep

Geurts deed zijn promotie in de Organoid groep (voorheen de Clevers groep) waar – zoals de naam doet vermoeden – veel onderzoek wordt gedaan naar, en met behulp van, organoïden. “Onderdeel zijn van deze groep betekent dat ik altijd minstens 10 mede-PhD-studenten om me heen had, die altijd precies wisten wat ik doormaakte,” vertelt hij. Hij kon zijn verhaal bij hen kwijt als zijn experimenten mislukten, maar ze zorgden ook voor afleiding. “Ik vergat alle teleurstellingen als we weer eens samen gekke avonturen beleefden in het lab.”

Biologische ontdekkingen

Een specifiek hoogtepunt tijdens zijn PhD heeft te maken met zijn eerdergenoemde onderzoek naar taaislijmziekte. “Het gevoel dat ik kreeg toen ik voor het eerst door had dat de mutaties die taaislijmziekte voorzaken gerepareerd waren in mijn organoïden was geweldig,” aldus Geurts. Die ontdekking baande de weg naar alle hoofdstukken in zijn proefschrift. Verder genoot hij vooral van alle pilot-experimenten die hij heeft gedaan, het zoeken naar nieuwe biologische ontdekkingen. “Maar ik heb wel ontdekt dat, om zo een spannende initiële ontdekking gepubliceerd te krijgen, er honderden experimenten nodig zijn die een stuk minder spannend zijn,” vertelt hij.

Kritisch denken

Geurts zou onderzoekers aan het begin van hun traject willen adviseren om gedurende hun PhD af en toe een stap terug te doen en te overwegen of alle projecten waar ze aan begonnen zijn het ook waard zijn. “Als ik terugkijk, heb ik misschien te veel tijd besteed aan projecten die niet zoveel opleverden, terwijl andere projecten die ik nooit heb doorgezet misschien meer hadden kunnen opbrengen. Probeer af en toe wat tijd te nemen tijdens de drukke dagen in het lab om kritisch na te denken over je projecten en doelen,” concludeert hij.