__MAIN_TEXT__

Page 21

Research | 21

See for news www.cursor.tue.nl/en

onze maag hebben; dan is het nog niet echt opgenomen ons lichaam - je wilt het kunstmatige organel in het cytoplasma krijgen, het celvocht.” Als praktische toepassing van zijn capsules noemt Van Hest het inbrengen van enzymen in lichaams­ cellen. Door zo’n enzym in een capsule te stoppen, wordt namelijk voorkomen dat het in de cel direct wordt afgebroken, legt de hoog­ leraar uit. Vanuit de beschermende capsule, die functioneert als nanoreactor, kan het enzym vervolgens zijn nuttige werk verrichten voor de cel. “We hebben al laten zien dat dit werkt. Daarmee komt enzymtherapie in beeld voor mensen met bepaalde stofwisselingsziekten.”

“Het vooruitzicht van kunstmatig leven trekt grote denkers aan” Meer naar sciencefiction neigt zijn suggestie om chloroplasten - bladgroenkorrels; de organellen die in groene planten energie uit zonlicht omzetten in suikers te introduceren in zoogdiercellen zodat die hun eigen duurzame energie kunnen opwekken. “Daar is geen enkele noodzaak voor”, geeft Van Hest toe. “En ik verwacht ook niet dat we groene koeien zullen maken, maar ik ben wél benieuwd of cellen met chloroplasten een concurrentievoordeel krijgen boven normale cellen.”

Een actief kunstmatig organel. Een plastic nanoreactor gevuld met enzymen (rechtsboven) wordt opgenomen in een levende cel (midden), en zorgt daar voor afbraak van waterstofperoxide (onder).

Als stip op de horizon heeft de chemicus volledig kunstmatig leven, door mensenhanden gemaakt; geïnspireerd door de natuur, maar geen exacte kopie. “Daarvoor moet je een systeem kunnen maken dat zichzelf in stand houdt, zich kan repliceren en zich kan aanpassen aan de omgeving. Als je de verbazingwekkende vooruitgang ziet van de afgelopen tien jaar, sluit ik niet uit dat iemand dat over twintig jaar lukt. Je ziet dat dit fascinerende vooruitzicht grote denkers aantrekt met uiteenlopende achtergronden. Als iemand op een gegeven moment al die kennis weet te bundelen, dan kan daar iets moois uit ontstaan.”

An functional artificial organelle. A plastic nanoreactor filled with enzymes (top right) is incorporated into a living cell (middle), where it brings about the decomposition of hydrogen peroxide (bottom).

Artificial life and nanomedicine The scientific route towards artificial life is teeming with biomedical treasures, which may benefit medicine in particular. Holding on to that idea Professor Jan van Hest - who was trained at TU/e and acquired prominence in Nijmegen - will after the summer start a new research group within the Departments of Biomedical Engineering (BMT) and Chemical Engineering and Chemistry (ST): Bio-organic Chemistry.

With Jan van Hest (47) TU/e has contracted an arrived scientist. More than 280 scientific publications bear his name; in addition, he was at the cradle of four startups and seventeen patents. For sixteen years he was Full Professor at Radboud University Nijmegen, but as he was appointed there at the early age of 31, he still has half a career ahead of him. A large number of his doctoral candidates are about to complete their PhD tracks and his daughter is going to school for the first time in January; which means that for Van Hest this is a good moment to change cities, he thinks. “A new environment gives new inspiration. Besides, TU/e offered me a 50/50 appointment at BMT and ST. That links up exactly with my two main research lines: nanomedicine and the construction of equivalents of living cells.” At the Department of Biomedical Engineering Van Hest intends to develop new methods for the release of medication in the body. “Imagine clever particles, filled with medication, which manage to find their way inside the body to the right cell types. This is perfectly in line with the profile of the BMT Department.” At Chemical Engineering and Chemistry he will devote himself to more fundamental research, such as the creation of artificial, synthetic cells and

subunits of these – such as organelles: the ‘organs of the cell’. The connecting factor between the two research lines is formed by a specialty of Van Hest: the creation of minuscule capsules, in which medicines, enzymes, or other substances can be enclosed. “Such compartments can be made of phospholipids, which also make up natural cell membranes, but of polymers or proteins as well. We have already succeeded in integrating them into living cells, where they function as artificial organelles.” Recently the bioorganic chemist was awarded an Advanced Grant of 2.5 million euros by the European Research Council, which will enable him to make a flying start in Eindhoven. The idea behind that project, as he explains, is that the complexity of our bodily cells was caused in the distant evolutionary past by a bacterium nestling in the cell of another bacterium - our distant ancestor. “It is thought that this is how the precursors of our mitochondria arose, the organelles which function as the power plants of our bodily cells. That is an intriguing insight; I would like to try and mimic that process with our own artificial organelles, in order to see which functions could thereby be added to a cell.”

Profile for redactie Cursor

Cursor 19 | jaargang / year 58  

Cursor is het tweewekelijks magazine van de Technische Universiteit Eindhoven.

Cursor 19 | jaargang / year 58  

Cursor is het tweewekelijks magazine van de Technische Universiteit Eindhoven.

Profile for tuecursor
Advertisement