Portret en video Gijsje Koenderink: “Samenwerking is de rode draad in mijn werk”

Mechanische krachten in cellen spelen een belangrijke rol in het lichaam, maar er is nog veel onbekend hoe dat precies werkt. Experimenteel biofysicus prof. dr. Gijsje Koenderink doet hier aan de TU Delft onderzoek naar. Met die kennis kunnen bijvoorbeeld nieuwe technologieën voor detectie van ziektes zoals kanker worden ontwikkeld.

Met haar aanstelling als Medical Delta hoogleraar is Koenderink nu ook verbonden aan het Erasmus MC. “Bottom up en top down denken. Dat is het verschil tussen een natuurkundige en een bioloog. Dat maakt samenwerking heel interessant en soms ook lastig.

"Wetenschappelijk inhoudelijk betekent deze benoeming voor mij een hele mooie verbinding met het Erasmus MC en het LUMC," vertelt Koenderink. “Ik werk al samen met het Erasmus MC en er is veel potentie voor uitbreiding. Nu ik officieel in Rotterdam ben aangesteld verwacht ik daar vaker te zijn. Elkaar tegenkomen is zó belangrijk. Om elkaar te inspireren, te prikkelen, om buiten je eigen kader te denken. Ook verwacht ik dat we actief samen onderzoeksvoorstellen zullen ontwikkelen. Samen onderzoek doen begint vaak bij een gezamenlijke aanvraag van financiering, met deze aanstelling wordt dat makkelijker.”

Je onderzoek richt zich op de rol van mechanische krachten in ons lichaam. Kun je daar meer over vertellen?

“Mechanische krachten in cellen spelen een grote rol in ons lichaam en ons leven. Ze geven de cel informatie op basis waarvan de cel beslissingen neemt, bijvoorbeeld om zich te specialiseren. Dat start al helemaal in het begin, wanneer een enkele cel uitgroeit naar een compleet levend mens. Hoe dat mogelijk is, fascineert mij sinds het begin van mijn academische carrière.

Ook na de geboorte zijn deze krachten belangrijk om functies van de cellen goed te laten verlopen. Een voorbeeld zijn de cellen in onze botten. In de ruimte neemt door gebrek aan zwaartekracht de sterkte van je botten af. Door te trainen kun je je botten sterker maken. Cellen in botten pikken zo voortdurend mechanische krachten op en verzamelen die informatie om het weefsel in orde te houden. Het zorgt ervoor dat het weefsel een constante eigenschap heeft en zich tegelijk kan aanpassen aan veranderende omstandigheden. Dit gebeurt ook bij verwondingen. Dat is een signaal om weefsel te gaan herstellen, een heel belangrijke functie. De keerzijde daarvan is dat cellen ook kunnen reageren op abnormale mechanische omstandigheden. Dit is bijvoorbeeld één van de oorzaken van kanker en fibrose.”

Wat levert samenwerking op voor jouw werk?

“Samenwerking is de rode draad in mijn werk. Wat ik doe is heel interdisciplinair en speelt zich af op het snijvlak van natuurkunde en biologie. In het lab ontwikkelen we geavanceerde biofysische meettechnieken. Samen met biologen en biomedische onderzoekers passen we deze meettechnieken toe op cellen en weefsels. Het leuke daarvan vind ik, is dat je voortdurend geprikkeld wordt om nieuwe dingen te leren. Om elkaars taal te leren spreken. Als Medical Delta hoogleraar verwacht ik dat verder te verstevigen. Ik ben nu onderdeel van een grotere community waarbinnen je nieuwe mogelijkheden om samen te werken kunt ontdekken.

Collega-Medical Delta hoogleraar Gerjo van Osch heeft bijvoorbeeld heel veel expertise in de celbiologie. Vooral in kraakbeen en manieren om kraakbeen te herstellen. Dat is complementair aan wat wij doen op het vlak van de materiaaleigenschappen van weefsels. Ik leer elke dag van deze samenwerkingen.”

Bottom up en top down denken. Dat is het verschil. Dat maakt samenwerking heel interessant en soms ook lastig.

Hoe is het om met iemand uit een hele andere discipline samen te werken?

“In mijn vakgebied werken biofysische natuurkundigen en biologen samen. Die zijn anders getraind en denken anders na over hoe cellen en weefsels werken. Natuurkundigen hebben een elementaire manier van werken, een reductionistische aanpak, die willen dingen simpel maken. Een bioloog is gewend dat een systeem heel complex is, als een black box. Vanuit de natuurkunde bedenk je wat de bepalende componenten zijn en daarmee ga je een model bouwen. De bioloog vraagt zich dan af of zo’n simpel model wel echt representatief is. Bottom up en top down denken. Dat is het verschil. Dat maakt samenwerking heel interessant en soms ook lastig.”

Wat is het geheim van een goede samenwerking?

“Dat het leuk is om samen te werken is een belangrijke factor voor succes. Onderzoek is mensenwerk en de onderzoekers zijn vooral de promovendi en postdocs. Die moeten onderling chemie hebben. Je bereikt dit door goede discussies met elkaar te hebben. Door vaak bij elkaar te zitten om te evalueren en nieuwe plannen te maken. Als dat gesprekken zijn waarbij je elkaar prikkelt en die wetenschappelijk inspirerend zijn, dan maakt dat samenwerken leuk.”

Wat merken patiënten en zorgprofessionals straks van jouw werk en deze samenwerking?

“Het onderzoek dat wij doen is behoorlijk fundamenteel, maar ik verwacht dat aspecten ervan al op een schaal van vijf jaar een toepassing in de praktijk hebben. Ons werk kan bijvoorbeeld leiden tot nieuwe technologieën voor detectie en vroege prognose van ziektes. We zoeken naar manieren om mechanische veranderingen in weefsel of een cel te meten. Als dat lukt kan dat als een marker worden gebruikt voor vroege diagnostiek. Dat is heel anders dan nu gebeurt, waarbij de diagnose genetisch of moleculair wordt vastgesteld. We verwachten dat onze manier heel krachtig kan zijn, omdat je in een vroeg stadium een read-out kunt krijgen van alle veranderingen in een cel.

Een ander inzicht waar we aan werken kan helpen bij het ontwikkelen van nieuwe therapieën. Cellen meten constant de totaalstatus van hun omgeving en besluiten aan de hand daarvan hoe ze zich moeten aanpassen. Als we begrijpen hoe cellen zelf de status kunnen opmeten en wat in het geval van een ziekte daarbij misgaat, dan kun je daar ook therapie op ontwikkelen.”

Door welke andere onderzoeker ben je verrast?

“Iemand met wie ik al veel samenwerk is prof. dr. Moniek de Maat van het Erasmus MC. We begeleiden samen een PhD student die werkt aan bloedstolsels. Ik weet dat ze breed geïnteresseerd is, maar ze wist me toch te verrassen met haar interesse in bacteriële biofilms die op hartkleppen groeien. Die bacteriën gebruiken het eiwit fibrinogeen dat in ons bloedplasma aanwezig is en dat ik al geruime tijd samen met Moniek onderzoek. We zijn plannen aan het maken om hier een nieuw onderzoek naar op te starten. Ik had die connectie zelf nooit gelegd, het is een heel ander vakgebied. Maar als je erover nadenkt is de connectie logisch en kunnen we onze kennis hierover heel goed inzetten.”

Dit artikel maakt deel uit van een serie waarin we de acht nieuwe Medical Delta hoogleraren uitlichten. Klik hier voor de andere portretten die tot nu toe zijn gepubliceerd.