Veeleisende tamagotchi’s: zo creëer je uit een cel een complete plant

Animatie hart: Lotte Veldhoen
01 - 06 - 2023 ► 11:10



Als biomedisch ingenieur staat Maritza Rovers (26) aan het begin van misschien wel een wetenschappelijke revolutie. Een dwarslaesie herstellen door haar eigen gemaakte weefsel? Of planten laten groeien die beter tegen droogte kunnen? Rovers draait er haar hand niet voor om. “Wetenschap is niet alleen maar met je neus in de boeken zitten. Wij ontdekken echt nieuwe werelden.”

Met vooroordelen en twijfels kwam Maritza Rovers acht jaar geleden binnen op de Technische Universiteit Eindhoven. “Ik naar de Technische Universiteit Eindhoven? Ik ben daar niet slim genoeg voor. En zitten daar niet alleen maar mannen en nerds?” Inmiddels voelt het lab als haar tweede huis en houdt ze zich als biomedisch ingenieur onder andere bezig met het ontwikkelen van biomaterialen voor menselijke organen. “Wij bouwen eigenlijk stellages die in het lichaam gezet kunnen worden. Zij vormen de fundering voor nieuwe celgroei. Die stellages maken wij van biomaterialen. Dat zijn materialen die niet afgestoten worden. Lichaamseigen cellen groeien dan op het materiaal en zo ontstaat er nieuw weefsel.”

Hydrogel
Afhankelijk van het soort weefsel gebruikt Rovers twee soorten materialen. Voor organen die een stevige fundering nodig hebben, zoals hartkleppen of bloedvaatjes, worden ‘harde’ materialen ingezet die bijna aanvoelen als plastic. Voor de zachtere weefsels worden zogenaamde ‘hydrogelen’ gebruikt. “Dat is gel is qua uiterlijk te vergelijken met wat je in je haar smeert. De gel maken we van twee soorten moleculen in poedervorm. We lossen die op en als je ze bij elkaar gooit krijg je een gel. Maar dit is echt een vak apart.”

Kletsende cellen
Rovers houdt zich in haar experimenten vooral bezig met celgroei voor het centraal zenuwstelsel. Daarnaast zet ze haar kennis ook in om gemodificeerde plantencellen te laten groeien. “Het begon eigenlijk als grapje. Ik dacht oh dat is heel makkelijk, want onkruid groeit ook overal, dus hoe moeilijk kan het zijn. Nou dat viel erg tegen.”

In Wageningen en Utrecht zijn er namelijk academische groepen die plantencellen genetisch modificeren, zodat ze bijvoorbeeld tegen hele lange periodes van droogte kunnen. Over vijftig jaar is de wereldbevolking zo groot dat er te weinig voedsel is. Het is daarom belangrijk dat er tegen die tijd genoeg planten zijn die het steeds extremere weer overleven of hoger in voedingswaarden zijn. Het probleem is alleen dat één zo’n aangepast plantencelletje moet uitgroeien tot een compleet veld aan gewassen.

Het verschil met menselijke cellen is dat plantencellen een celwand hebben. Om modificatie mogelijk te maken, wordt zo’n celwand verwijderd. Een cel zonder celwand wordt ook wel een protoplast genoemd. “Je kunt je dus voorstellen dat zo’n protoplast geen bescherming meer heeft van zijn wand en dat maakt het terug groeien van zo’n cel naar een plantje dus ook moeilijk. In mijn onderzoek maak ik zulke protoplasten die ik vervolgens in of op mijn biomateriaal zaai en dan kijk ik of het lukt deze protoplast weer te laten groeien. Idealiter kunnen we op deze manier van één aangepast celletje een volledige plant kweken.”

Toren van Babel
Rovers voert hiervoor veel experimenten uit, want om planten te laten groeien moeten cellen ook gaan communiceren. “Cellen sturen constant signalen uit. Als andere cellen die oppikken is dat voor hen een teken dat ze weten ‘oh ik moet gaan groeien’. Dat is soms best lastig, omdat je constant op zoek moet naar de juiste hoeveelheid cellen. Cellen zijn namelijk net tamatgotchi’s, nogal veeleisend. Als je te veel cellen gebruikt dan voelen ze elkaar constant aan en dan krijg je een tumor-achtige groei. Als je te weinig cellen hebt, horen ze elkaar niet en krijgen ze een als het ware een identiteitscrisis en gebeurt er niks.”

Rovers zit zelf ook wel eens met de handen in het haar. Wetenschap lijdt namelijk niet altijd tot concrete resultaten en complex onderzoek uitleggen is ook niet altijd even gemakkelijk. “Mensen snappen niet dat planten een van onze eerste levensbehoeftes zijn. Je kunt wel een nieuw hart maken maar als je morgen niks meer te eten hebt stopt het ook met kloppen.”

Rovers pleit daarom voor betere verspreiding van kennis over wetenschap om jongeren te enthousiasmeren voor het vak en in aanraking te komen met andere onderzoekers.  “Als we meer kennis zouden delen en nog belangrijker samen zouden werken zou dat een enorme boost geven aan de onderzoekswereld. Je kan dan wat nieuws ontdekken en dat is wat je met wetenschap wilt. Je kan niet altijd maar binnen je boekje blijven. Je zult af en toe ook eens iets geks moeten doen.”

 

LotteVeldhoen



Geen reacties mogelijk.

artikelen van LotteVeldhoen:
Euthanasiewens vergt lange adem, maar patiënten happen naar lucht
Veeleisende tamagotchi’s: zo creëer je uit een cel een complete plant