20122013 origin#4

Bio-Farmaceutische Wetenschappen | Biologie | LST | MST

Universiteit Leiden

Juli 2013, jaargang 8 nummer 4

THEMA

E C N E I C S BIO PARK

Redactioneel

Inhoud

Werk in uitvoering

Nieuws

3

Studentenartikel: Stage aan Harvard? Gewoon doen!

4

Vorig jaar stampten bouwvakkers in rap tempo het nieuwe hoofdkwartier van farmaceut Astellas uit de grond. Als je tijdens de bouw vaak op het Bio Science Park moest zijn, was dat leuk om te zien.

Elke dag groeide het gebouw een stukje, waardoor je nog wat meekreeg van het bouwproces.

Nu het sierlijk gewelfde hoofdkwartier af is, hebben passanten een stuk minder zicht op het werk dat zich binnen afspeelt. Dat is begrijpelijk, want openluchtlaboratoria zijn in de farmacie niet zo praktisch. Natuurlijk is het is ook jammer, want je zou veel kunnen opsteken als je over de schouders van de Astellas-onderzoekers zou meekijken. Dat geldt trouwens ook voor andere bedrijven, zoals Flexgen, ServiceXS en de onderzoeksfaciliteiten van de Universiteit Leiden.

In deze Origin geven we je de kans om toch eens bij deze grote bedrijven op het Bio Science Park naar binnen te kijken. Blader bijvoorbeeld door naar de special (p. 8) en lees meer over hun werkzaamheden, of kijk letterlijk bij ze naar binnen in de fotoreportage (p. 28). Ben je nog op zoek naar een stage? Misschien vind je in deze Origin wel het bedrijf dat bij jou past. Veel groeiende bedrijven op het Bio Science Park zien je namelijk graag komen.

Misschien kun jij dan meewerken aan de volgende doorbraak in de biologie, chemie of farmacie. Dan willen studenten in de toekomst over jóuw schouder meekijken!

Carlos de Lannoy Hoofdredacteur Redactie Origin

Een biologiestudente verwisselde Leiden voor de prestigieuze Harvard University in de VS. Voor de Origin Magazine doet ze haar verhaal.

Special: Companies of the Bio Science Park

8

The Bio Science Park attracts scientific talent in many disciplines, from leading pharmaceutical companies to renowned scientific advisors. Read the special to find out where they settled and what they do.

Interview met Willem te Beest

13

Weinig mensen kunnen wetenschap en ondernemerschap zo goed combineren als Willem te Beest. Willem te Beest, vice-voorzitter van het College van Bestuur en voorzitter van de Leiden Bio Science Park Foundation. In een interview vertelt hij over het ontstaan van het Bio Science Park en de toekomst die hij voor het gebied ziet.

Centrefold: Catalyst of Cooperation

16

The winds of change are about to blow through the halls of the Gorlaeus.

Get a preview of the new building’s appearance and its role as a link between the University and companies.

Bètavraagbaak: How sustainable can the Bio Science Park possibly get?

18

The new design of the Gorlaeus should enable a more sustainable way to conduct research. But how viable is this wish for sustainablity?

Instituten: de ontdekking van NADES

20

Hoe vervoert een plant de stoffen die niet in water of vetten oplossen?

Niemand wist het, tot Young Hae Choi van het Instituut Biologie Leiden (IBL) het mysterie doorgrondde.

Culinaire chemie met Harmen Jousma

22

Schuif aan bij Harmen Jousma en ontdek of hij de keuken net zo goed coördineert als de Science Based Business Master.

Fotoreportage: This is where Science happens

28

Take a look inside some of the laboratories on the Bio Science Park.

Column: Underrating the Bio Science Park

30

Does a lack of funds make Dutch research inferior to that of dollar-burning US institutions? Not necessarily, as recent developments in biofuel productions show.

Agenda en Colofon

2

Origin - Universiteit Leiden

31

NIEUWS

Nieuws Rembrandt Donkersloot nieuwe assessor Faculteitsbestuur

Prof.dr. Joke Bouwstra en prof.dr. Ronald Cramer benoemd tot leden van de KNAW

Vanaf 1 september wordt Rob van Wijk opgevolgd door Rembrandt Donkersloot als assessor van het Faculteitsbestuur en daarmee ook als eindredacteur van Origin Magazine.

De assessor van het faculteitsbestuur verzorgt de stem van de student in bestuur en beleid en vormt een belangrijke brug tussen studenten en organisatie. De assessor staat open voor vragen over studentenzaken, zowel facultair als universitair, net als voor feedback, suggesties of andere zaken. De assessor is te bereiken via assessor@science.leidenuniv.nl. Meer informatie is te vinden via de website van de assessor (zie QR-code).

Rembrandt is vierdejaars Natuurkundestudent en is op dit moment werkzaam bij het Lorentz Centre, het international workshop-instituut van de faculteit.

De Koninklijke Nederlandse Akademie van Wetenschappen (KNAW) heeft vijftien nieuwe leden gekozen, waaronder drie Leidse hoogleraren en twee van onze faculteit; Joke Bouwstra en Ronald Cramer. Bouwstra van het Leiden Academic Centre for Drug Research (LACDR), slaat met haar onderzoek een brug tussen scheikunde, farmaceutische wetenschappen en geneeskunde. Met een breed scala aan technieken heeft zij op moleculair niveau de barrièrefunctie van de huid in kaart gebracht, wat leidt tot nieuwe vaccinatiemethodes en een betere behandeling van huidziektes. Cramer van het Mathematisch Instituut (MI), ontwierp het eerste cryptosysteem dat bestand is tegen actieve aanvallen. Het systeem werd een internationale standaard. Ook ontwierp Cramer een systeem voor een veiligere samenwerking tussen partijen die elkaar niet vertrouwen.

De door hem gevonden nieuwe toepassingen van klassieke wiskunde in de cryptografie zijn baanbrekend.

Midzomernacht in de Hortus botanicus groot succes Vier grote subsidies voor excellente Leidse onderzoekers in de chemie NWO Chemische Wetenschappen verdeelt 11,5 miljoen euro onder excellente wetenschappers via de TOP-, ECHO- en ECHO-STIP-subsidies. Hiermee kunnen in totaal 35 onderzoeksprojecten over de gehele breedte van de chemie van start gaan. Vier van die onderzoeksprojecten zijn van de Leidse bètafaculteit: De synthese van moleculair gereedschap, waarmee de post-translationele veranderingen van pili eiwitten van ziekteverwekkende bacteriën kunnen worden gekarakteriseerd en gedetecteerd (prof. dr. G.A. van der Marel), Kan er chemie zijn tussen twee eiwitten? (prof. dr. M. Ubbink), Toverstokje: Fluorescentieversterking door goud nanostaven (prof. dr.

M.A.G.J. Orrit) en Verklikkers voor medicijnen (Dr. M. van der Stelt en dr. L.H. Heitman)

Op 21 juni jl. vond de negende Midzomernacht in de Hortus botanicus plaats. Het moment waarop de langste dag overging in de kortste nacht werd groots gevierd. Zo werd de geheel gerenoveerde hoge tropische kas officieel geopend door de Rector Magnificus, prof.mr. Carel Stolker. Dit gebeurde niet op traditionele wijze met het doorknippen van een lint, maar met het planten van een Doerian, een tropische boom.

Tijdens de renovatie is de kas vier meter verhoogd en is een zeven meter hoge loopbrug aangelegd. Ook is de kas nu geheel CO2-neutraal.

Studenten van onze faculteit brachten tijdens de Midzomernacht hun eigen versie van de verhalen uit 1001-nacht ten tonele, tijdens het Bètatoneel. Zo vertelde Sherezade onder andere een variant van Repelsteeltje aan de Sultan. Vooral het laatste optreden in de schemering was een groot succes!

Origin - Universiteit Leiden

3

STUDENTEN

Stage aan Harvard?

Gewoon doen!

Regelmatig reizen Leidse studenten af naar een uithoek van de wereld voor een paar vakken of een stage. De goede reputatie van de universiteit snelt ze daarbij vaak vooruit. Ook veel instituten in de VS zien de Leidse studenten graag komen. Biologiestudente Manon de Waard nam de stap over de Atlantische Oceaan en liep een half jaar stage op Harvard, het Amerikaanse Walhalla voor academici. Voor Origin doet ze haar verhaal.

DOOR: MANON DE WAARD

4

Ik ben een 22-jarige Biologie-studente en heb tijdens mijn tweede masterjaar de kans gekregen om een buitenlandse stage in Boston te volgen voor een periode van zes maanden. Ik volg de Master MCB (Molecular and Cellular Biosciences) en was bezig met mijn eerste stage aan de Universiteit Leiden, toen een professor van Harvard een seminar hield bij ons in het laboratorium.

Mijn interne begeleider wist van mijn wens om mijn tweede stage in het buitenland te volbrengen en begon een praatje. Voor ik het wist telefoneerde ik met deze Amerikaanse professor over een mogelijkheid voor een zes maanden durende rotatie in een lab dat onderdeel is van het Harvard Stem Cell Institute. We kwamen overeen dat ik daar zou zijn van 1 september 2011 tot en met 29 februari 2012. Ik was enorm blij met deze nieuwe uitdaging, maar de stress begon toe te slaan. Er moest zoveel worden geregeld; financiĂŤn, vliegticket, stopzetten van mijn OV, onderverhuren van mijn ka-

Origin - Universiteit Leiden

mer, zoeken naar beurzen, regelen van visum et cetera.

Een goede tip voor studenten die naar het buitenland willen vertrekken is om zoveel mogelijk beurzen aan te vragen. Ga naar je buitenlandcoĂśrdinator om te overleggen voor welke beurzen je in aanmerking komt.

Ikzelf heb onder andere geld gekregen van het KWF, LUF, Outbound, LUSTRA en het Curatorenfonds en zonder hun hulp had ik deze droom niet kunnen realiseren. Tijdens het regelen stond ik op de automatische piloot, maar toen ik twee weken voor vertrek het Amsterdamse consulaat uitstapte met mijn visum in de hand, realiseerde ik me dat alles was gelukt en ik 'ready to go' was! Na een paar leuke afscheidsfeestjes werd het dan toch echt tijd om te vertrekken. Met mijn kolossale koffer stapte ik het vliegtuig op, op weg naar Boston, op weg naar Harvard, op weg naar een nieuw leven. Mijn vooruitzichten waren blanco, maar zouden zeer snel worden ingevuld.

STUDENTEN

gevestigd! Na een paar dagen had ik al een aardig idee hoe de stad eruitzag en voor ik het wist naderde mijn eerste dag in het lab. Ik weet niet of het door de spanning of de jetlag kwam, maar ik kon niet slapen! Een beetje moe en onwetend stapte ik de metro in om richting het Massachusetts General Hospital te reizen, waarvan het Harvard Stem Cell Institute onderdeel is. Mijn professor zou me hier komen ophalen. Ik had een goedkoop prepaid telefoontje op de kop getikt en al met hem gebeld.

Bovendien kende ik hem natuurlijk al een beetje van het seminar, maar er was intussen zoveel gebeurd dat ik niet meer zeker wist of ik hem nog wel zou herkennen! Bij de balie wachtte een vrolijke en stevige man me op met een heerlijk typisch Amerikaans accent. We schudden elkaars hand en ik moest gelijk al lachen aangezien hij (en achteraf gezien elke Amerikaanse burger) de naam “Manon” niet kon uitspreken. Ik zou de rest van mijn stage door het leven gaan als “Méénon” of “Manoon (als in afternoon)”, maar ik vond het geheel prima; het gaf mij het gevoel in Amerika te zijn!

Eenmaal aangekomen werd ik opgehaald door mijn huisgenoot. Mijn ouders waren via via bevriend met mensen uit New York en zij wisten toevalligerwijs een mevrouw in Boston die een kamer wilde verhuren in haar huis. Het was een typisch Amerikaans huis; alles Na een paar dagen leek het net alsof ik al jaren werkwas gigantisch en er was een schattige veranda. Ik bezaam was in dit lab. Mijn collega’s hielpen me met alles gon meteen met het verkennen en stelden me op mijn gemak. van Boston. Als je er toch een Ik maakte zeer lange dagen in 'Ik begon op een echte half jaar moet vertoeven, kun het lab en als ik thuis was las je maar beter goed weten waar ik vaak nog extra artikelen wetenschapper te lijken' je terecht bent gekomen! over het onderzoek; ik begon op een echte wetenschapBoston is een erg leuke en overzichtelijke stad. Het per te lijken. Ons lab werkt met zebravissen en wel met openbaar vervoer is goed geregeld en ik heb Boston erhet MYC-geïnduceerde T-cell Acute Lymphoblastic varen als het wetenschappelijke centrum van de wereld.

Leukemia (T-ALL) model. T-ALL is een vorm van leuIk heb Harvard, MIT en het Massachusetts General kemie waarbij de T-cellen worden gedereguleerd en Hospital (MGH) gezien. Deze instituten zijn allemaal het is een zeldzame kanker die kinderen en volwasseheel hoog aangeschreven en zijn allen in dezelfde stad nen treft. Ongeveer 80% van de patiënten geneest via lees verder >

Origin - Universiteit Leiden

5

STUDENTEN

niet erg agressief leken, enorm agressief te zijn wanchemotherapie, maar wanneer de kanker weer terugneer ze werden ingespoten in een nieuwe zebravis. komt overleeft slechts 30% van de gevallen. Daarom is Ons lab heeft gevonden dat de tumorcellen nieuwe dit lab ook erg geïnteresseerd in de 'relapse' en agresmutaties hadden gekregen om de agressiviteit en het siviteit van de kankercellen en focust het op de genen aantal LICs (Leukemia Initiating Cells) te verhogen. die verantwoordelijk kunnen zijn voor het terugkomen Array CGHs van de eerste kloon en de latere klonen (in van kanker na therapie. MYC is een centrale regulator andere vissen) werden vergeleken met elkaar en daarvan de ziekte en mijn professor heeft in samenwerking bij zijn genen aan het licht gekomen die zijn upgeregumet een ander lab zebravissen weten te creëren die leerd in de getransplanteerde spontaan T-ALL ontwikvissen. Deze genen zouden kelen nadat ze zijn inge'Ik heb in mijn 6 maanden enorm een rol kunnen spelen in de spoten met het MYC-gen. verhoogde agressie van de Ons lab is gespecialiseerd veel resultaat geboekt' tumoren! Mijn onderzoek in het inspuiten van MYC speelde hierop in door deze tezamen met een fluoresgenen, tezamen met MYC, in zebravis embryo’s te spuicente reporter (zoals GFP: groen fluorescent proteïn) ten en de tumorvorming te volgen. Zebravissen die op waardoor de tumorcellen fluorescent en gekleurd wordeze manier behandeld zijn, ontwikkelden significant den. Zo kan de gehele tumorvorming worden gevolgd sneller T-ALL dan de controlegroep (MYC-alleen tuonder de fluorescentiemicroscoop. Fluorescente tumoren). Op deze manier kunnen we genen in bepaalde morcellen konden ook worden verzameld via FACS clusters samen groeperen en kunnen we nu met zeom ze vervolgens in te spuiten in ontvanger-vissen kerheid zeggen welke genen moeten worden getarget en te kijken of de tumor daar sneller of minder snel (knock down) om de tumorvorming te stoppen. vormde. Soms bleken tumoren, die in eerste instantie

6

Origin - Universiteit Leiden

STUDENTEN

Ik vond mijn onderzoek heel erg leuk en interessant om te doen en heb in mijn zes maanden enorm veel resultaat geboekt. Ik heb heel vaak moeten presenteren en stond al na enkele weken op eigen benen. Ik bedacht mijn eigen experimenten en maakte mijn eigen planning.

Daarbij is het grote voordeel van Boston dat ik altijd de mogelijkheid kreeg seminars bij te wonen van verschillende professoren van bijvoorbeeld Harvard of MIT, waardoor mijn kennis elke keer weer werd verbreed.

Maar er werd ook gefeest! Elke vrijdag gingen we met het hele lab stappen na het georganiseerde “Beer Hour” en het was heerlijk om na een week hard werken even te relaxen. En na een paar alcoholische consumpties bleek dat het gen voor alcoholafbraak zelfs bij mijn labgenoten niet al te goed werkte en hadden we de grootste lol.

Voor degenen die twijfelen of ze een buitenlandse stage willen lopen kan ik vertellen: twijfel geen seconde langer!

In het begin lijkt je doel even zoek doordat je zo veel moet regelen, maar achteraf gezien zal je geen spijt hebben. Ik ben enorm gegroeid als persoon en ben zelfstandiger geworden dan ooit. Ik heb geleerd op eigen benen te staan, nieuwe mensen te ontmoeten, een taal te beheersen en deel te nemen aan een nieuwe cultuur. Ik was soms uitgeput en 14-urige werkdagen waren geen uitzondering, maar ik hield altijd in mijn achterhoofd waarvoor ik dit deed en hoe gelukkig ik mezelf wel niet mag prijzen met deze uitzonderlijke kans. Op Harvard stage lopen doe je ook niet zomaar en dat zei ik vaak tegen mezelf toen ik om 10pm nog in dat donkere kamertje achter de fluorescentiemicroscoop zat. Ik ben zeker ook niet vergeten om te leven: ik ben vaak uit geweest, heb nieuwe vrienden gemaakt, ben meerdere keren op en neer naar New York gegaan en heb alle must-see Bostoniaanse sporten meegemaakt (Boston Celtics, Harvard-Yale Rivalry Football en de beroemde Red Sox).

Deze ervaring pakt niemand me meer af en ik zou het zo weer doen; ik kijk met trots terug op mijn periode daar en weet dat het de meest waardevolle tijd in mijn leven is geweest, waar ik iedereen, en ook mezelf, heel erg dankbaar voor ben. Dit is een onvergetelijke ervaring geweest die zeer zeker nuttig zal blijken tijdens de toekomstige duur van mijn studie en carrière. Ik heb deze stage zelfs met een straight A mogen afronden! Ik ben van mening dat deze ervaring me doelbewuster heeft gemaakt van het feit dat je elk doel voor ogen kan verwezenlijken. Ik wens iedereen die een buitenlandse stage gaat lopen dan ook succes en vooral: veel plezier!

Origin - Universiteit Leiden

7

SPECIAL

BIO SCIENCE PARK Every day, you travel through the Leiden Bio Science Park. Every day, you pass dozens of companies. You may wonder what research is done inside their immense buildings.

You can stop wondering now, because in this Origin Special we will take you on a trip through four of these companies to reveal what innovative work is being done on the Leiden Bio Science Park. From big pharmaceutical firms to biological consulting, the Leiden Bio Science Park has it all!

BY: DWAYNE VAN DER KLUGT AND MARIT VAN SANTEN

1: GiMaRIS 2: Galapagos 3: Astellas 4: FlexGen

8

Origin - Universiteit Leiden

SPECIAL

GiMaRIS, Gittenberger Marine Research Inventory & Strategy solutions was founded in 2006 and opened its laboratory in the Bio Science Park in 2008. This company is focused on international monitoring projects, consultancy and assessments on marine invasive species.

GiMaRIS is all about monitoring. Monitoring is used in the preparation of marine environmental impact assessments. Some of the monitoring projects done by GiMaRIS are total marine species assessments along the Atlantic coast of the USA, assessment of ascidians, corals, parasites of corals and algae in the Ternate islands in Indonesia and assessment of species in shellfish import and export areas. The results of total species assessments and monitoring projects may lead to regulations or protocols regarding the marine biodiversity. Marine invasive species projects are one of the main focuses of GiMaRIS, because of the dramatically increasing impact that these species have had on temperate water ecosystems around the world.

Substantial ecological and economical damage is caused by the introduction of invasive marine species. These invaders can be parasites, predators or species that outcompete native aquatic species. They can introduce new damaging diseases. Also, aqua cultural organizations and other companies may sustain substantial damage as invasive organisms overgrow shellfish, boats, floating docks and sluices, or hamper flow through within pipes and water channels.

In 2009 and 2011, GiMaRIS examined the potential risks of mussel transport from the Oosterschelde to the Waddensea. Invasive species could lift in ballastwater or foul to mussels and thus be unintentionally transported from the Oosterschelde to the Waddensea. GiMaRIS found eighteen new exotic species in the Waddensea which were not reported before this research. They also found three new exotic species for the Netherlands and even one not previously found in Europe. These alien species have the potential to become invasive.

Therefore, a higher monitoring intensity is required if many potentially dangerous species are found in the imported mussels.

To detect invasive species before they can inflict much damage, the SETL project was launched. This international project, launched in March 2006 by the ANEMOON foundation, is coordinated by the director of GiMaRIS, Arjan Gittenberger, and conducted in collaboration with the Naturalis Biodiversity Center and the Leiden University.

For the SETL-project standardized PVC-plates are used to detect these invasive species and other community fouling organisms. These 14x14 cm PVC-plates are hung one meter below the water surface, Fouling organisms like algae, barnacles, mussels, bryozoans mollusks and sea squirts attach themselves to these plates and among them or on them alien species can be detected. The plates are being refreshed and checked for species at least every three months. This way, possible sources of introduction can be identified and addressed and one can anticipate further possible harmful effects of alien species.

In 2011 GiMaRIS started its own virus control service in cooperation with TOPlab of Leiden University. On a weekly basis shellfish can be checked for Norovirus Genogroup I & II, which cause disease in humans. This virus control service was started and specifically designed for the shellfish industry. The aim is to realize rapid diagnostics of human pathogenic viruses in shellfish for companies that are selling shellfish. This reduces the risk of gastro-intestinal illness among consumers, can be used as proof in cases in which it is questionable whether the shellfish sold were the cause of a gastrointestinal illness, and may raise the value of shellfish assuring their quality with respect to food safety.

Source: www.gimaris.com

read more >

Origin - Universiteit Leiden

9

SPECIAL

Galapagos is a biotech company that focuses on the development of novel drugs. With over 800 employees, a revenue exceeding 150 million euro’s and multiple offices through out Europe, it is one of the larger companies found on the Leiden Bio Science Park and one of the major players in biotech in the world. In Leiden, the company can be found on the Darwinweg.

Galapagos was founded in 1999 as a joint venture between Crucell and Tibotec. In May 2005 the company was listed at the Euronext and Galapagos acquired multiple companies since then. Among them were BioFocus in 2005 and Argenta in 2010, both still operate under these names as daughter companies of Galapagos. Since the start, Galapagos operated with a hybrid business model, combining internal discovery programs with service activities. For the final development of in-house developed drugs, Galapagos partners with companies as GSK, Janssen and Roche.

Galapagos searches for new approaches to tackle difficult to cure diseases. The first step in this process is to find targets for which drugs can be designed. As you may know, DNA is copied to RNA which the cell can use to start protein production. Diseases and disorders are often caused by dysfunctional proteins. Finding a way to alter the activity of these proteins can potentially be a way to cure a disease. But which of the thousands of proteins in a cell, is the cause of a disease? To find this out, Galapagos uses two techniques, knock-in and knockout. Knock-in enhances the production of specific RNA and thus that of specific proteins, while knock-out stops the production of specific RNA and specific proteins.

By doing this in a high throughput way, differences between, normal, knock-in and knock-out cells can be identified rapidly. When a major phenotypical chance is found, the protein might play a critical role in a disease and it is selected for further research. Galapagos has

10

Origin - Universiteit Leiden

found several of these potential drug targets for which they have entered into a drug discovery program.

Currently Galapagos works on over thirty of these programs together with partners in the pharma industry.

Last year, one of their novel drugs against rheumatoid arthritis completed phase II clinical trials and Galapagos signed a global agreement with AbbVie to develop and commercialize this drug. The first of Galapagos products will enter the market in only a few years’ time.

Galapagos has a service division, which meets the needs of the pharmaceutical industry for drug discovery tools and expertise. Galapagos has three daughter companies that focus on these services. BioFocus has a strong expertise and full suite of target-to-drug discovery services and products and fills the gap of the R&D outsourcing trend. Argenta uses in-house models and expertise for projects on oncology, CNS/pain, respiratory and inflammation/immunology. Fidelta has expertise in the areas of inflammation and linked conditions in the field of infection, oncology and metabolic disease and expertise in antibacterials. Furthermore, Fidelta has accredited in-vivo capabilities thus making it possible to take projects all the way to the clinical phase.

Source: www.glpg.com

'Often people wonder where the name Galapagos comes from. Sometimes it is told that product development at Galapagos shows similarities with the way Darwin developed the Evolution Theory at the Galapagos Islands. Unfortunately this is not how the name was chosen. The real story is that the project that would end up as the start of the now huge company was named Galapagos, but no one knows why that was named Galapagos.'

SPECIAL

Last year, many wondered what was being built on the corner of the Einsteinweg and the Sylviusweg. The answer came when the Astellas Pharma Europe logo was added to this impressive new building. But what exactly does Astellas do?

Astellas is a pharmaceutical company and AstellasPharma Europe is a daughter of this company. Astellas Pharma Europe develops and commercializes pharmaceutical products. It has a yearly turnover of € 1.2 billion and employs 3.200 people. The new building in Leiden is the new Research and Development (R&D) centre where 700 employees work. According to their website Astellas aims to increase the health of the people around the world by introducing innovative and safe products to the market. Their main areas of expertise are urology, transplantation, anti-infectives, pain management, dermatology and oncology.

In 1894, Fujisawa Shoten was started by Japanese entrepreneur Tomokichi Fujisawa. Back then, the pharmaceutical company mainly traded in medicinal herbs, but at the start of the 20 th century it took up production of widely used compounds making quick financial growth possible. From the second half of the 20 th century onwards, focus lay on development of antibiotics. Being one of the first Japanese pharmaceutical companies that made major deals with the western world, Fujisawa continued to grow and diversify its product line.

In 2005 Fujisawa merged with another company from Japan, named Yamanouchi Pharmaceutical. This name might ring some bells, because Yamanouchi has been around near Leiden for some time. The company, which started in 1923 acquired a R&D department in Leiderdorp in 1991. Together, the two companies continued as Astellas.

To develop new drugs, Astellas has defined four different phases. During the discovery phase researchers look for the best compounds to treat a disease. Here, pharmaceutical companies are known to buy and use data from biotech companies, but sometimes they do their own research. In the next phase, these compounds must be tested. During this phase, called the exploratory development phase, researchers test pharmacological attributes of a compound and assess its nonclinical and clinical safety. If everything goes well, the full development phase is entered. The compound is developed into a drug and its clinical attributes are confirmed. More safety tests are being done, and at the end of the phase approval of the Drug Authorization is needed. If the approval is given, the post-approval phase is entered. During this last phase, Astellas continues to develop the drug for commercialisation and fulfill the legal obligations of the Marketing Authorization. If all goes well in this phase, Astellas can finally launch their new product.

The products that are sold a lot in Europe include Eligard®, Adenoscan® and AmBisome®. Eligard® is an LHRH (luteinizing hormone-releasing hormone) agonist, used for the management of symptoms of advanced prostate cancer. It is not a cure, but it can reduce symptoms by reducing the amount of testosterone produced by the testicles. Adenoscan® is used in imaging the heart, i.e. making it possible for doctors to see what happens in a diseased heart. AmBisome® is used against fungal infections. Its active ingredient, Amphotericin, acts by binding to the sterol component of a cell membrane, leading to alterations in cell permeability and cell death, thus killing the fungus.

Source: www.fundinguniverse.com/company-histories fujisawa-pharmaceutical-company-ltd-history

read more >

Origin - Universiteit Leiden

11

SPECIAL

4 Flexgen, founded in December 2004 as a spin off from Leiden University Medical Centre and Dutch Space, developed a proprietary technology for synthesizing custom microarrays: the FlexArrayer. This desk-top sized device allows the researcher to generate either a custom oligonucleotide array or oligonucleotide pool within a few days, in their own laboratory.

With the growth of the genetic research market, a lot of different sequencing methods were and are being developed. The first DNA sequences were obtained in the early 1970s and since then DNA sequencing has become easier and faster. The high demand for fast and low-cost sequencing has driven the development of a new generation of sequencers. With decreasing costs and higher throughput, Flexgen states that the challenge in Next Generation Sequencing is no longer to generate data, but rather to generate data from which meaningful conclusions can be drawn. Flexgen developed a method which focuses on pursuing specific DNA regions of interest from genomic DNA. This target enrichment method is based on hybridization of target specific probes to the genomic DNA. In a single test tube the oligonucleotide probes capture custom regions of interest or fixed content panels, such as all human exons or panels of genes involved in specific diseases. The so called FleXelect probes hybridize to the genomic DNA of interest in the solution. After hybridization the captured probes, including the hybridized genomic DNA, are magnetically pulled down and the excess material is washed away.

The captured material is then sequenced using standard next generation sequencing protocols.

In the fleXelect system, custom oligonucleotides are synthesized. The FlexArrayer can create those and is the first instrument in the world for in-house production of oligonucleotide pools. The FlexArrayer facilitates high throughput synthesis of FleXelectoligopools for in-solution target enrichment as well as custom microarray production. A DNA microarray is a collection of microscopic DNA spots attached to a solid surface.

Microarrays are used to measure the expression levels of large numbers of genes simultaneously or to genotype multiple regions of a genome. Each DNA spot contains picomoles of a specific DNA sequence, known as probes. The FlexArrayerproduces these custom DNA

12

Origin - Universiteit Leiden

microarrays as customers are able to define their own probes on their own microArray.

DNA microarrays exploit the ability of complementary strands of nucleic acids to base-pair with each other and bind. The developers of the DNA microarray dotted an array of DNA copies (cDNAs) corresponding to a large number of different mRNAs of known sequence onto a glass slide. Because this array of dots was so tiny, it was termed a microarray. Although the cDNAs were doublestranded, they could be melted, or denatured, to single strands, which could then be used to bind, or hybridize, to fluorescently labeled nucleic acid samples from cancerous or normal cells. After washing away the unbound molecules, bound fluorescent nucleic acid samples were identified by laser microscopy. Fluorescent dots indicated expressed genes, and differences in microarray patterns between normal and cancerous cells could be quickly identified. So, microarrays can be used to identify genes whose expression is changed in response to pathogens or other organisms by comparing gene expression in infected to that in uninfected cells or tissues. DNA microarray hybridization looks at a wide array of genes to identify disease-associated patterns in the human genome. The FleXelect pools enable genomic selection and sequencing in large numbers of samples at costs that will permit high throughput analysis. FleXelect oligopools thus increase the power of association studies and may contribute to set a new standard for genetic research.

Source:www.flexgen.nl

The FleXelect system synthesizes custom probesets on a substrate based on oligonucleotide deprotection technology; Before the first oligonucleotide synthesis step the complete microarraysurface is covered by photolabile groups.

Those spots where the first nucleotide addition is to occur are individually activated by the laser.

The nucleotide solution is washed over the microarray surface and the nucleotides chemically bind to the activated spots. All nucleotides contain a photolabile group that can in turn be activated. As many rounds of photoactivation and nucleotide addition are performed as are required to synthesize oligonucleotides of the desired length. This is repeated up to sixty times until the required sequences (up to 100.000) have been synthesized. The microarray is now ready to be used for your experiment, alternatively the oligonucleotides can be cleaved off to produce FleXelectoligopools.

INTERVIEW

Hier liggen veel kansen voor studenten Willem te Beest over het Bio Science Park Weinig mensen kunnen wetenschap en ondernemerschap zo verenigen als Willem te Beest. Geen wonder dus dat je hem terug vind in alle facetten van het Bio Science Park, als voorzitter van de Bio Science Park Foundation, maar ook in de Raden van toezicht van de bedrijven Biopartner, CHDR en Naturalis Biodiversity Center. Dat combineert hij met zijn vice-voorzitterschap van het College van Bestuur van de Universiteit Leiden. Maak kennis met het kloppend hart van het Leidse Bio Science Park.

DOOR: ROB VAN WIJK EN DWAYNE VAN DER KLUGT

U bent vice-voorzitter van het College van Bestuur, maar niet al onze lezers kennen u. Kunt u iets over uzelf vertellen?

Mijn naam is Willem te Beest. Ik ben geboren in de Achterhoek, in Winterswijk, waar ik mijn Gymnasiumbèta heb behaald. Ik voel mijzelf ook echt een bèta en dat bleef ook zo toen ik vervolgens Bedrijfseconomie ben gaan studeren in Groningen: ik ben afgestudeerd in Operational Research. Vanaf het tweede studie jaar werd ik werkstudent, een full-time baan naast mijn studie. Na mijn afstuderen ben ik heel kort in loondienst geweest, waarna ik een eigen bedrijf ben begonnen. Zeventien jaar geleden, nadat het bedrijf flink was uitgebreid, heb ik de aandelen verkocht en begon lees verder > Origin - Universiteit Leiden

13

INTERVIEW

ik aan een reeks bestuurlijke functies in onderwijsinstellingen. Dat begon met mijn voorzitterschap van de HAS (agrarische) hogeschool in Den Bosch, waarvan ik vooral het ondernemende karakter bijzonder waardeerde. Daarna werd ik lid van het College van Bestuur van de Technische Universiteit Eindhoven en vervolgens van de Universiteit Twente, waarvan negen maanden waarnemend voorzitter.

In 2005 werd ik gevraagd naar Leiden te komen, voor een gymnasiast vanwege het klassieke karakter natuurlijk een heel bijzondere universiteit. Inmiddels zit ik hier acht jaar. De Raad van Toezicht heeft besloten me te herbenoemen voor een derde termijn van vier jaar.

Daarnaast heb ik een aantal nevenactiviteiten gehad, zoals lid van het dagelijks bestuur van de HBO-raad en de VSNU. Het voordeel daarvan is een bredere blik; zo kan je goed vergelijken, of afkijken bij anderen.

Te Beest is voorzitter van de Leiden Bio Science Park Foundation, die functie nam hij in 2007 over van aftredend Rector Magnificus Douwe Breimer. Daarnaast zit hij in de Raden van Toezicht van Biopartner, CHDR en NBC. Dit doet hij naast zijn functie als vice-voorzitter van het College van Bestuur van de Universiteit Leiden.

Een aantal van deze nevenactiviteiten is op het Leiden Bio Science Park. Wat is uw affiniteit met het park?

Ik ben als lid van het College verantwoordelijk voor de portefeuille Valorisatie. Ik kijk hoe de kennis die op deze universiteit wordt vergaard, maatschappelijk benut kan worden. Dat kan meer zijn dan alleen economisch nut. In Twente had ik dezelfde portefeuille, daar was ik ook voorzitter van het Kennispark.

Ik heb iets met ondernemers, dat is gezien mijn achtergrond ook niet gek. Ik heb er bewondering voor dat ze risico willen nemen, hun nek uit durven te steken. Op het Bio Science Park gaat het om een bijzonder type ondernemers de projecten zijn kostbaar en vereisen vaak een heel lange adem. Daar ligt mijn affiniteit: onderwijs en onderzoek moeten niet in de kluis worden gelegd.

Hoewel ik een aantal verschillende nevenfuncties heb, is tijd zelden de beperkende factor. Het gaat meer om het beheersen van het enorme palet van verschillende onderwerpen. Doordat mijn functies linksom of rechtsom op elkaar aansluiten, is dat goed te doen. Bovendien heb ik eigenlijk altijd de portefeuille Financiën, iets waar ik van nature snel inzicht in heb.

14

Origin - Universiteit Leiden

Hoe is het Bio Science Park ontstaan? Wie waren de drijvende krachten achter de start en achter de groei van het Bio Science Park?

Ooit was het terrein bestemd voor woningbouw, maar dat plan is met één stem verschil in de gemeenteraad weggestemd. Toen is besloten: we moeten aan bioscience gaan doen. In 1984 is het park op initiatief van Professor Rob Schilperoort opgezet. In de geschiedenis van het park zijn Centocor en Crucell belangrijke drijvende krachten geweest. Op een bepaald moment gaat dat accelereren, bedrijven gaan elkaar opzoeken.

Neem bijvoorbeeld Astellas, dat hun Europese hoofdkantoor dit jaar heeft geopend op het Bio Science Park.

Dat is een heel bewuste keuze, ze willen zitten waar het gebeurt.

Speelde geluk ook een rol bij de ontwikkeling?

Met geluk heeft het succes van het Bio Science Park niets te maken. Ik geloof niet in geluk. Was Crucell niet de drijvende kracht geweest, dan was er wel een ander bedrijf gekomen. Geluk laat zich afdwingen, daar ben ik van overtuigd. Als een wetenschapper iets uitvindt, dan geloof ik niet dat hij geluk heeft. Hij heeft daar vaak jaren hard voor gewerkt. Toeval speelt dan misschien wel een rol, maar dat noem ik serendipiteit. Het gaat erom dat een groep mensen een bepaald idee heeft en hard werkt om dat te bereiken. Dan speelt geluk geen rol.

Volharding is wel een van de redenen van het succes van het park. Doordat de Universiteit eigenaar was van de grond, konden we ons veroorloven om te wachten op de acceleratie van elkaar aantrekkende bedrijven. Andere parken moesten grond verkopen om een voetbalstadion of een bioscoop te zien verrijzen, maar zowel de Universiteit als de gemeente Leiden hebben altijd achter het Bio Science Park gestaan. Die volharding betaalt zich nu uit.

Voldoet het Bio Science Park aan de verwachtingen die men had in de jaren `80?

Jazeker! Misschien is het nog wel beter dan verwacht.

Dat Astellas, De grootste farmaceut van Japan, zich zich hier zou vestigen, daar durfden ze toen alleen van te dromen. Daarnaast zijn er ook andere indicatoren van het succes van het Bio Science Park. Het ministerie heeft aangegeven dat Nederland slechts vier ‘volwassen’ science parken van nationale betekenis heeft en daar is het Leiden Bio Science Park één van. Verder heeft het Bio Science Park in 2009-2010 vijf van de tien grootste wereldwijde farmaceutische deals binnengehaald.

INTERVIEW

Deze groei is mogelijk gemaakt door ruim van tevoren te handelen. Zo was er altijd ruimte voor nieuwe spelers. Dat zal ook in de komende jaren heel belangrijk zijn. De natuurlijke grens mag geen remmende werking hebben. Inmiddels is er in de gemeente Oegstgeest ook grond gereserveerd voor uitbreiding van het Bio Science Park en er zijn gesprekken met de gemeente Katwijk.

ook de andere studenten. Het gaat hier om bewustwording; elke wetenschapper kan succesvol ondernemen, mits met een goed team.

Wat betekent het Bio Science Park voor studenten, nu en in de toekomst?

Op dit moment vind je al veel studenten, PhD’s en alumni op het Bio Science Park, maar er kan nog meer gebeuren, op het gebied van afstudeeropdrachten bijvoorbeeld.

De verantwoordelijkheid ligt hiervoor niet bij de stichting Bio Science Park, maar eerder bij de Faculteit der Wiskunde en Natuurwetenschappen en de opleidingen aldaar. Zij kunnen daar soms ruimhartiger in zijn. De stichting wil hier natuurlijk wel bij helpen, eventueel in de rol van makelaar zodat studenten en bedrijven elkaar kunnen vinden. Verder liggen er ook veel kansen voor studenten op het Bio Science Park, maar dan moeten studenten die wel zelf opzoeken. Door op een goede manier te netwerken kunnen studenten grote kansen voor zichzelf creëren. De borrels van het park zijn bijvoorbeeld heel bijzonder omdat ze verschillende mensen, zoals ambtenaren, venture capitalists en nieuwe ondernemers, bij elkaar brengen, maar ik zie er nog te weinig mensen van de Universiteit. Soms komen studenten een presentatie houden, maar dat is niet structureel. Ik zou willen dat er meer binding ontstaat tussen de wetenschappers van de faculteit en de wetenschappers op het park. Je moet daar bewust mee aan de slag. Een van de dingen die ik met LURIS (Leiden University Research & Innovation Services ondersteunt kennisvalorisatie, red.) probeer, is ondernemers en wetenschappers op een bepaald gebied in een kleine setting bij elkaar brengen. Studenten zijn hier ook zeker welkom. Dit gaat dan niet alleen om studenten in de Science Based Business richting, maar juist

Wat ziet u als uw belangrijke doelen voor het Bio Science Park?

Zoals ik net noemde, vind ik het belangrijk dat ondernemers, wetenschappers van het Bio Science Park en wetenschappers van de Universiteit elkaar gaan vinden.

Dat geeft mogelijkheden voor elke deelnemer. Ik zie daar ook wel een rol weggelegd voor studenten, zij kunnen als smeermiddel dienen voor dit soort evenementen. Als er een groep studenten is die dit soort meetings wil gaan opzetten, dan wil ik ze heel graag helpen.

Daarnaast moet ondernemerschap ook een belangrijkere rol gaan spelen. Neem bijvoorbeeld een Wouter Bruins, een master student Biologie die een eigen bedrijf start en daar veel ondernemersprijzen mee wint. Wat mij betreft moeten er elk jaar vijf Wouter Bruinsen zijn!

Om ondernemerschap meer te stimuleren, verzamel ik financiële middelen om dit soort studenten, maar ook medewerkers, te kunnen helpen met starten. Ik ben een potje aan het maken van universitaire gelden, maar ook private partijen moeten we betrekken, zodat we dan gezamenlijk het risico kunnen dragen. Deze gelden kunnen helpen om een goed idee verder uit te werken. Het is vaak zeer moeilijk om in dit vroege stadium geld binnen te halen bij andere partijen. Wanneer een ondernemer daarna tegen een proof of concept aanzit, is diegene daar wel welkom.

Netwerken is erg belangrijk en ik zou dan ook graag zien dat er vaker initiatief wordt genomen door wetenschappers van de Universiteit om bij elkaar te komen rond een thema. Daar kunnen ze met collega’s van de Verder moeten we in de toekomst goed gebruik mabedrijven op het Park en studenten onderling over sparken van het cluster Bio ren. De nieuwe Beta Campus Science Park, LUMC, de kan daar een rol in spelen.

'Het gaat hier om bewustwording; Hoge School Leiden en het Het gebouw is ingericht op elke wetenschapper kan succesvol ROC. In dit cluster kunnen ontmoetingen, zeker ook bedrijven op het Bio Science tussen disciplines. Maar het ondernemen.'

Park alle werknemers vinblijft dan wel van belang dat den die ze nodig hebben, want naast academici hebben wetenschappers mensen vanuit het Bio Science Park deze bedrijven bijvoorbeeld ook veel analisten van de uitnodigen. Als dat vaker gebeurt, zal er een cluster ontHogeschool en het ROC nodig. staan met een sfeer zoals die in Silicon Valley.

Vorig nummer schreven we over de nieuwe Bèta Campus , scan de QR-code voor dit artikel (Origin Magazine 8.3, pp 16-18).

Origin - Universiteit Leiden

15

CENTREFOLD

Catalyst of cooperation BY: ROB VAN WIJK

The biggest project so far for both the Bio Science Park and the Leiden University is the new housing of the Faculty of Science: the new Beta Campus. We all acknowledge the importance of interdisciplinary research and education, when it comes to solving the complex problems that the world is facing today, and tomorrow. This is exactly what the new Beta Campus will facilitate: all research institutes, now scattered over no less than six buildings, will be housed together.

All researchers will walk through that same grand atrium, where the new collaborations will start.

The image is a still from the virtual model of the first phase of the building. You see the North corner of the building, as seen from Biopartner. Hopefully, this view is often enjoyed by these scientists. Biopartner hosts a lot of spin-offs of the faculty and is therefore an excellent symbol of collaboration, not only between disciplines, but also between companies and the university. Let’s make our new building a catalyst of the joint ventures of the future.

The virtual model of the Beta Campus can be found on the website (QR-code below) and in the first floor hallway of the Gorlaeus building, where you can walk through the building using an X-box controller.

16

Origin - Universiteit Leiden

CENTREFOLD

Origin - Universiteit Leiden

17

BÈTAVRAAGBAAK

How sustainable can the Bio BY: MARK WEIJERS

Biking through the Bio Science Park makes you wonder what happens inside these impressive buildings.

Most give a clue of what they do, by incorporating the prefix ‘bio’ in their company name. But how should we interpret that clue? Do ‘biocompanies' have more favorable environmental protocols then other companies? Of course ‘bio’ in this context mainly refers to the biotechnological products a company develops and produces. The same prefix does not carry the same load in the supermarket, where ‘bio’ ensures people that expensive products are manufactured without high doses of pesticides and in an environmentally conscious way.

In short, you cannot assess the environmental friendliness of a company on the Bio Science Park, based on its name. Therefore, we should explicitly ask ourselves: Is the workfield of these biobusinesses in Leiden, which gain commercial profit of a biofocused industry, as sustainable as as it sounds? The main bottleneck in this evaluation is that offices and research labs are safely hidden from the eye of the biker, making it hard to estimate whether their management and protocols are as sustainable as their company title.

The companies in the Bio Science Park in Leiden run services, design or make life science commodities or embody research pipelines for formulating new drugs.

They rarely produce bulk bioproducts with large feed streams, which often is seen as the biobased industry1.

Research & Development is the main occupation in Leiden, while production and formulation of products is done elsewhere. This limits this evaluation to a research-to-product process, which does not have stable emissions other than energy usage. On the other hand, large investments in apparature and buildings increase

18

Origin - Universiteit Leiden

the carbon footprint of these activities. Companies are tested for three key aspects of sustainability: reduce, reuse and recycle.

When considering waste generation, which is one of the indicators of sustainable processes, research and analytical services are the biggest polluters of all. These companies use expensive products and machinery, which are formulated to high purities by an energy intensive purification or synthesis process, generating chemical waste which needs to be burned, purified or made into landfi ll again. What do these companies do to minimize their expenses? We would have to know what processes are taking place.

Pharmaceutical companies are mainly interested in developing drugs, which potentially have value, but sometimes fail to make the market halfway. Sometimes… most of the initial projects fail. An article in the September 2012 issue of Forbes magazine shows that in the last two phases of trial, respectively 25% and 65% of the projects fail to make it to the US market. When only about 16% of these already carefully selected drugs are making it to the market, with a pipeline spanning nine to thirteen years, one can understand the price of these pharmaceuticals. Is there no other way? When reviewing the complexity of such a pipeline, containing obstructing regulations and heavy competition, the answer is simply 'no'. The potential drug can only go to clinical trials when there is a solid proof of selective toxicological activity and effectiveness. This is the main occupation of the industry, screening compounds for such activity, preferably in our biochemistry. The preliminary research can be thrown away when activity on humans is not sufficient, has too much side effects or is not selective when compared to the competition.

And this seems to happen quite a lot.

BÈTAVRAAGBAAK

Science Park possibly get?

Although the screening procedure is difficult to change, it could be performed more sustainable. To reduce the impact of betting on a failed project, it is beneficial to minimize experimenting costs by miniaturization: downscaling the experiments. In doing so, companies can screen with little amounts of expensive chemicals, while generating the same information as experiments on a larger scale would. Initially this happened mostly in large screening campaigns, but with smart experiment desig, the screening ranges can be limited. The high price of these substrates and the reducing costs of robotic handling systems are the main drive for this trend. Robotic systems however also have a carbon footprint, but when technology goes fast you need the newest equipment.

Sustainability means limiting substrates, but which substrates should be limited? From an environmental point of view the energy intensive products have the highest carbon footprint. Once you are set up, this means the high-purity, long synthesis chained products with an oil or metal based origin. Quantity also has a role. Fortunately, biochemical companies are looking at miniaturization by themselves! Since sterility plays a major role in biological processes, one-time-usage of these energy intensive compounds as well as plastics are hard to circumvent.

In research, reusability of wastes is often neglected. For evaluation this is more easy: whatever is used can be seen as waste. Waste has different classes. Water remediation has a substantial higher impact if it is contaminated with highly toxic compounds like reactive organic materials or halogens, solids with biological traces (bacteria, viruses) need different remediation steps than solids with traces of toxic compounds. With inhouse or cooperate desinfection and waste remediation facilities this cost is put to a minimum2.

In contrast to the difficult recycling of biocommodities, with energy it is done more and more. Smart systems using solar light, heat preservation and water remediation are built in-house in several companies.3,4 This increases the initial investment, but will pay back in energy conservation.

Clearly, sustainability is not the basis of biobased companies in the Bio Science Park. The usage of biological processes for high value product synthesis and research make these companies ‘bio’. This creates a different niche than bulk production companies which focus more on smart recycling to limit the waste and energy costs. Words like ‘green’, ‘sustainable’ and ‘bio’ should therefore be distinguished with care when you look at a company policy. A biobased production does not mean that one of their core objectives is carbon footprint limitations. Companies like the ones in the Bio Science Park are great at what they do: providing valuable products for clinical and analytical purposes. We can be excited about the quality of the work they provide and the co-operations which have been set up to facilitate companies developing these expensive processes. We may assume that for their own expenses companies will try to limit their energy, substrate usage and waste production. They are conscious about it, especially when discarding or investing in buildings and complex machinery. This should therefore be the main focus: with a smart and focused design of a process, the carbon footprint will be reduced systematically throughout the process.

1 2 3

4

Innova Europe report 2010, funded by the European commission.

MedicalDelta report ‘If you build it, they will come’ Leiden Bio Science Park,’Astellas investing in R&D in The Netherlands’, Published : Monday, December 3, 2012 Leiden Bio Science Park ‘Avery Dennison breaks ground on state-of-theart european head offi ce and R&D center in the Leiden Area’, Published : Wednesday, October 31, 2012

Origin - Universiteit Leiden

19

INSTITUTEN

De ontdekking van een klasse van nieuwe oplosmiddelen gemaakt van natuurlijke vaste stoffen.

Dr. Young Hae Choi is een onderzoeker aan het Natural Products Laboratory. Deze groep is onderdeel van het Instituut Biologie Leiden (IBL). Dr. Young is onder andere auteur en co-auteur van meer dan 120 wetenschappelijke artikelen, waaronder vijf hoofdstukken in boeken en twee patentaanvragen. Speciaal voor deze editie van Origin Magazine heeft dr. Young een artikel geschreven over zijn huidige onderzoek naar NADES en mogelijk revolutionaire ontdekking.

DOOR: DR. YOUNG HA CHOI

Soms heb je als onderzoeker het idee dat je een ontdekking doet die de wetenschappelijke kijk op zaken werkelijk revolutionair kan veranderen. Dat gevoel had ik toen ik samen met Rob Verpoorte (emeritus hoogleraar farmacognosie) en Geert-Jan Witkamp (TU-Delft) een geheel nieuwe klasse van natuurlijke oplosmiddelen ontdekte. Tot nu toe werd aangenomen dat water en in mindere mate vetten de enige oplosmiddelen zijn die voorkomen in organismen. Daar zette eigenlijk nooit iemand vraagtekens bij, hoewel ik genoeg reden zag voor twijfel. In planten kunnen heel veel verschillende stoffen voorkomen. De schattingen lopen uiteen, maar er zijn inmiddels meer dan 250.000 plantenstoffen bekend. Veel daarvan lossen niet op in water of vet.

Hoe kunnen planten dan in staat zijn om deze stoffen te produceren, transporteren en opslaan? Een andere vraag waar ik mee zat kwam voort uit mijn jarenlange bestudering van het metaboloom (het totaal aan stofwisselingsproducten) van planten, dieren en micro-organismen. Opvallend was daarbij dat ik heel vaak zeer algemene stoffen vond waarvan de functie eigenlijk onduidelijk was. Voorbeelden van deze stoffen zijn: suikers, aminozuren en organische zuren en choline. Toch komen die stoffen in grote hoeveelheden voor en het zou dus wel heel onwaarschijnlijk zijn als deze stoffen geen functie zouden hebben.

20

Origin - Universiteit Leiden

Het kwartje viel toen Rob en Geert-Jan mij vertelden over een lezing waarin zij gehoord hadden over nieuwe oplosmiddelen in de chemie. Deze oplosmiddelen worden gemaakt door twee of meer vaste stoffen te mengen in water en vervolgens het water te laten verdampen. De twee stoffen gaan een fysische interactie aan waardoor het smeltpunt van de combinatie veel lager is dan dat van de stoffen afzonderlijk. De nieuw gevormde vloeistof die dus geen water meer bevat verdampt niet. Deze nieuwe oplosmiddelen worden deep eutectic solvents (DES) genoemd. Zouden dergelijke oplosmiddelen ook kunnen bestaan uit natuurlijke stoffen die in cellen van levende organismen voorkomen? Zo ja, zouden ze dan het antwoord vormen op de twee vragen waar ik me mee bezig hield? Ik probeerde combinaties uit van de algemene stoffen die ik vaak in grote hoeveelheden in planten gevonden had en al snel had ik meer dan honderd combinaties gevonden van twee of drie vaste stoffen die samen een vloeistof vormen. Ik noemde ze natural deep eutectic solvents (NADES). NADES zijn volledig doorzichtige enigszins stroperige vloeistoffen. Het maken van een NADES bleek kinderspel: je neemt bijvoorbeeld glucose en appelzuur in een molaire verhouding van 1:1. Je lost deze vaste stoffen in water op, laat het water verdampen en houdt een vloeistof over. Eigenlijk is ahornsiroop ook

INSTITUTEN

1

2

3

4

5

6

Typische NADES 1: sucrose, 2: fructose, 3: glucose, 4: appelzuur, 5: sucrose-fructose-glucose (1:1:1, mole/mole), 6: sucrose-appelzuur (1:1).

een NADES. Het bestaat uit een combinatie van suikers die elk op zich vast zijn bij kamertemperatuur. Opgelost in water is de combinatie vloeibaar en dat blijft zo als het water is verdampt.

Zijn deze NADES ook werkelijk een oplosmiddel voor al die plantenstoffen die niet in water of vetten oplossen?

Uit ons onderzoek blijkt van wel. We probeerden heel veel combinaties van NADES en niet in water oplosbare stoffen en vrijwel elke stof loste goed op in ĂŠĂŠn of meer NADES. NADES zijn dus een derde type oplosmiddelen in cellen, naast water en vetten. Inmiddels heeft onze ontdekking ook internationaal aandacht getrokken. Onze publicatie in Plant Physiology werd door de Faculty of 1000 als een van de belangrijkste in de biologische en medische wetenschappen beoordeelt.

Daarnaast denk ik dat de NADES de plant bescherming kunnen bieden in stressvolle omstandigheden. Bij temperaturen onder het vriespunt bijvoorbeeld, als water verandert in ijs, zijn NADES nog vloeibaar. Bij strenge vorst blijven stoffen in NADES dus intact bewaard.

Een aantal stoffen waarvan bekend is dat ze als antivriesmiddel dienen in cellen, zoals phytisch zuur, betaine, trehalose en proline, zijn combineerbaar tot een vloeistof.

Het ligt voor de hand dat NADES ook een rol kunnen spelen bij grote droogte. Als planten een groot watertekort hebben kunnen NADES plantenstoffen stabiel houden. Bij droogte gaan planten vaak meer sucrose en appelzuur produceren. Ook deze stoffen vormen samen een NADES. Omdat cellen veel bestanddelen hebben die NADES kunnen vormen en omdat deze oplosmiddelen belangrijke functies kunnen vervullen, ben ik ervan overtuigd dat cellen NADES bevatten. De grote uitdaging is nu om daar nog overtuigend bewijs voor te vinden.

We moeten laten zien dat stoffen die samen NADES kunnen vormen inderdaad op dezelfde plek in cellen zitten. Momenteel werken drie postdocs, Yuntao Dai, Evelien Rosema en Natali Rianika Mustafa, in het kader van een ECHO en Horizon valorisatie beurs die ik heb gekregen, er hard aan om dit bewijs te leveren.

Los van het wetenschappelijk belang van dit onderzoek leveren NADES ook ontzettend veel toepassingmogelijkheden op. Sommige medicijnen, waaronder het antikankermiddel paclitaxel (taxol) en ginkolides, zijn niet in water oplosbaar, maar wel in NADES. Een patent is inmiddels toegekend voor NADES als extractievloeistof en een internationaal bedrijf heeft daar de licentie voor gekocht.

Origin - Universiteit Leiden

21

CULINAIRE CHEMIE

Culinaire chemie met

Harmen Jousma Deze keer is Origin Magazine te gast bij dr. Harmen Jousma, programmadirecteur van Science & Research Based Business (S&RBB). We worden hartelijk verwelkomd, door hem en zijn zoon Max (15 jaar). Het is het begin van een avond gevuld met heksen en ‘dolle’ kervel. We leren hoe een stuk grasland omgetoverd werd tot het Leiden Bio Science Park, waar academisch onderzoek en het bedrijfsleven hand in hand gaan.

DOOR: ANNETTE EMERENCIANA EN VALERY TJOENG

M enu

CH EF ma dr. H ar men Jous Re se arch Ba se d & ce ien Sc r eu ct ire ad m m ra prog Bu sines s

Sp

VO ORG ER EC H T e croutons met hu isgem aa kt in az ie -k er ve lso ep T HO OFD GE RE CH en ui a ik pr M ac aron i met pa BI JG ER EC H T g na ar ke uz e Sa la de met dres sin NAG ER EC H T ing As sort iment pudd

Chefkok Harmen Jousma bereidt de kervelsoep voor.

Bij binnenkomst in de hal worden we opgeschrikt door twee heksen. daarmee bedoelen een stel poppen, niet de vrouwelijke helft van het huishouden: dochter Sanne (16 jaar) en zijn vriendin Laura! Die twee zijn helaas deze avond niet aanwezig. Origin volgt Jousma naar de keuken waar hij alvast is begonnen aan de voorbereidingen voor de kervelsoep.

‘Koken is mijn ding gewoon niet’ Met zijn witte schort voor tuurt Jousma naar een uitgeprint recept voor de kervelsoep. Zoon Max wordt ondertussen gevraagd wie er meestal thuis kookt en wat er in Huize Jousma vooral op tafel komt. Max antwoordt dat Laura meestal kookt, waarna zijn vader

22

Origin - Universiteit Leiden

hevig protesteert: ‘Oh, dat is niet waar. Ik kook iedere woensdag. Het is wel iedere woensdag hetzelfde, dat weet ik wel’, lacht hij. ‘We eten dan afwisselend diepvriespizza, kip cordon bleu of biefstuk met aardappels en sla of spinazie’, vult Max aan. Jousma komt dan met een opmerkelijke bekentenis: ‘Weet je wat het rare is? Koken is mijn ding gewoon niet. Dat is raar voor iemand die farmacie gestudeerd heeft, want het was in mijn tijd eigenlijk een kookboekopleiding.

Dat is het trouwens misschien nog wel, tot op zekere hoogte. Ach man, al die recepten afwerken! Daar ben ik gewoon niet goed in.’ Jousma wijt zijn gebrek aan culinair talent aan te veel chaos en creativiteit.

‘Je hebt mensen die naar een recept kijken en weten wat ze moeten doen. Ze hoeven nooit meer nog een keer te kijken. Dat lukt me nooit. Ik heb heel erg de neiging om bij het recept te willen blijven, totdat ik het vaak genoeg heb gedaan.’ Gelukkig heeft Jousma er veel vertrouwen in dat hij vandaag een smakelijke soep kan serveren voor Origin. We nemen snel een paar actiefoto’s van de cameraschuwe chefkok.

Farmaceutische Wetenschappen Terwijl de soep staat te pruttelen komt de carrière van Jousma ter sprake. De passie voor de bètawetenschappen bracht hem ertoe om Natuurkunde aan de Technische Universiteit Delft te gaan studeren. ‘Maar dat was mij weer te veel wiskunde en dat vond ik nou ook weer niet leuk.’ De vader van Jousma was apotheker. ‘Maar dat was eigenlijk een reden om het juist niet te gaan studeren. Nee, ik ging Farmacie in Leiden studeren omdat dat een van de weinige brede opleidingen was met een beetje biologie, scheikunde, natuurkunde en andere dingen. Het ging mij meer om de wetenschap en het onderzoek.’

Jousma’s Dolmakende Kervelsoep.

culteit en wij vonden die argumentatie onzin.

Een van de dingen die ik toen gedaan heb is het houden van een enquête onder de studenten om te vragen waarom ze Farmacie studeren. Daaruit bleek dat de meesten de opleiding niet kozen om apotheker te worden, maar om het onderzoek. Dat wisten we overigens al.

Het onderzoek van de KNMP was meer om aan te tonen dat het goed was om een opleiding te hebben die ging over het onderzoek en niet zozeer om het apotheker worden. Een jaar later is mede door de inspanningen van professor Breimer de studie Bio-Farmaceutische Wetenschappen in de plaats gekomen van Farmacie.’

De Harz-heksen van Jousma.

Dolle kervel en heksen

Vol trots presenteert de chef zijn ‘dolmakende kervelsoep met huisgemaakte croutons’. De nieuwsgierige redactieleden van Origin vragen zich af wat Jousma nou precies bedoelt met ‘dolmakend’. Het zou toch niets met de heksen op de gang te maken hebben? Gelukkig stelt Jousma ons gerust. ‘Kervel wordt soms verward met dolle kervel, een In 1984 verdween de op‘Nou Max, proef eens voor.

Eens plantje uit een totaal andere faleiding Farmacie van de Universiteit Leiden als kijken of je doldraait van de soep.’ milie. Koeien eten soms dolle kervel en gaan zich dan raar gevolg van de door de gedragen, vandaar de naam. De Minister van Onderwijs, heksen hebben we als souvenir van onze wintervakanties Cultuur & Wetenschappen ingezette operatie naar het Harz-gebergte in Midden-Duitsland. Ik vond ze ‘Taakverdeling en Concentratie’. De argumentatie wel leuk. Ze bewegen en hun ogen geven licht als je ervoor het opheffen van de subfaculteit was deels gebavoor staat en in je handen klapt.’ Om het zekere voor het seerd op het rapport ‘Farmacie 2000’ van de KNMP onzekere te nemen over de soep zegt Jousma tegen zijn (Koninklijke Nederlandse Maatschappij ter bevordezoon: ‘Nou Max, proef eens voor. Eens kijken of jij dolring der Pharmacie) waarin geconcludeerd werd dat draait van de soep.’ Na een hap genomen te hebben lijkt er in Nederland twee keer te veel apothekers werden Max niks te mankeren. Wij vallen ook aan. opgeleid. ‘Ik zat in die tijd in het bestuur van de subfalees verder > Origin - Universiteit Leiden

23

CULINAIRE CHEMIE

Leiden Bio Science Park: grensvlak van academie en bedrijfsleven De soep smaakt zo goed, dat iedereen nog eens de kommen vol schept. In de wetenschap dat dr. Harmen Jousma eerst onderzoeker is geworden met een doctoraat in de Farmaceutische Technologie, vragen we ons af hoe hij verzeild is geraakt in het bedrijfsleven. ‘Ik vond het grensvlak van academie en bedrijfsleven erg interessant, maar vond het jammer dat er vroeger een grote scheidingslijn tussen academisch onderzoek en het bedrijfsleven was. Toen ik onderzoek deed, kreeg mijn begeleider twee apparaten van apparatenfi rma Bruker om onderzoek mee te doen. Dat vond de rest van de scheikundeafdeling belachelijk. Iets aannemen van een bedrijf was in die tijd uitermate dubieus!’ In navolging van zijn begeleider werkte Jousma zelf ook samen met het bedrijfsleven. ‘Ik heb zelf een project gedaan voor Shell ter waarde van 10.000 gulden voor maar twee dagen werk! Het geld was niet voor mij, maar voor de afdeling. Dat was wel een beetje jammer,’ zegt hij met een grote lach.

Jousma staat op, knoopt zijn witte keukenschort weer om en begint aan de voorbereidingen voor de macaroni. We volgen hem naar de keuken waar we Jousma vragen naar het ontstaan van het Leiden Bio Science Park. Toevallig is hij een week geleden teruggekomen uit Kroatië, waar hij spreker was op een conferentie over manieren en systemen om meer bedrijvenclusters te krijgen in dat land.

‘Mijn bijdrage draaide erom dat je de crazy professors

Leiden Bio Science Park Het Leiden Bio Science Park is op 4 april 1984 opgericht mede dankzij professor Rob Schilperoort. Hij was verantwoordelijk voor het binnenhalen van de eerste drie bedrijven Centocor, Promega en MoGen, waarvan de eerste twee nog steeds in bedrijf zijn op het terrein. Nu is het Leiden Bio Science Park gegroeid tot meer dan 85 medische life science bedrijven en instituten en heeft het park het grootste aantal bioscience start-up bedrijven in Nederland, meerdere multinationals en internationaal erkende kennis instituten. In 2009 won het Leiden Bio Science Park de Menzis Award Beste Bedrijventerrein van Nederland.

Bron: http://www.leidenbiosciencepark.nl/

moet zien te vinden. Dat was enigszins controversieel, want veel mensen daar vinden dat de universiteit juist dienstbaar moet zijn aan het bedrijfsleven. Nou, dat is wel het laatste dat je moet doen! De universiteit moet helpen de bedrijven van de toekomst te creëren en dat doe je niet door die vandaag te ondersteunen.'

In de crisistijd van begin jaren ’80 is door professor Schilperoort het initiatief genomen om meer spin-off bedrijven in de buurt te creëren zodat er voor alumni iets was om voor terug te komen. ‘Er stond vroeger helemaal niks tussen het Gorlaeus, het LUMC en het station. Ja, het Sylvius stond langs de kant van de weg, maar verder was het grasland. Je kon zo in een rechte lijn station Leiden Centraal zien.’ Nu zijn er veel interessante bedrijven op het Bio Science Park. Jousma kent veel van de ondernemers achter de bedrijven, ook al omdat hij ze door zijn studenten in zijn colleges laat interviewen. Hierbij komt zijn passie voor onderzoek weer naar voren en de bewondering voor diegenen die deze passie delen.

'Je moet de crazy professors zien te vinden en die de ruimte geven om te doen wat ze willen doen.'

De salade, iets wat Jousma voor z’n 25ste totaal oninteressant vond om te eten.

Eén van de vele interessante bedrijven op het Bio Science Park is to-BBB, een biotech bedrijf. ‘Ik was deze week bij Pieter Gaillard, de oprichter en CSO van van to-BBB en ik heb met hem gesproken over

24

Origin - Universiteit Leiden

CULINAIRE CHEMIE

één van de ziektes waar zij aan werken, namelijk ALS. Dat is een zeldzame spierziekte waar weinig over bekend is en waar men maar weinig van begrijpt. Het ontstaan van de ziekte is niet genetisch bepaald, sommige mensen krijgen het tussen de vijftig en zestig jaar. Niemand weet wat de oorzaak is. Zelf denk ik dat veel ziektes als deze veroorzaakt worden door infecties, waarbij een virus de boel zo in de war schopt dat het lichaam op een gegeven moment sommige eigen eiwitten niet van vreemd kan onderscheiden. Dan ontstaan de problemen.’

Studenten en Science & Research Based Business Gelukkig zijn er geen problemen met de eiwitten en koolhydraten in het hoofdgerecht. ‘Dit is een merkwaardig mengsel van macaroni, paprika en ui. Als u wilt, kunt u er ook tomatensaus bij krijgen. Er is zelfs ook sla, omdat Sanne en Max anders gaan protesteren.

Zelf heb ik voor m’n 25ste nooit sla gegeten. Dat groene spul vond ik totaal oninteressant. Tegenwoordig eet ik haast niets anders.’

Smakelijke macaroni à la Jousma met salade.

Gevraagd naar zijn eigen studententijd vertelt Jousma dat hij niet op kamers woonde, maar op een woonboot in de Zeilsingel in Leiden. ‘Achteraf gezien heb ik er spijt van dat ik de woonboot heb verkocht. Het was prettig wonen, behalve als het hard waaide.’ Van die tijd herinnert hij zich ook nog goed hoe hij de ontdekking van de sleutel-slot-therorie van receptoren en substraten had beleefd. ‘Daar geloofde ik toen geen ene moer van. We wisten wel wat een enzym was maar die theorie, dat leek me sterk. Het bleek toch wel waar te zijn. Achteraf vond ik het niet slim van mijzelf om er zo sterk aan te twijfelen. Dat was toch wel een eyeopener.’

het elk jaar probeert te verbeteren. ‘Maar dat doe ik omdat ik merk dat veel studenten van nu een incentive nodig hebben. Dat is ook een verschil met tien jaar geleden toen je alleen studenten erbij had zitten die echt wilden.’ Hij legt uit dat er wekelijks opdrachten bij S&RBB gegeven worden als incentive, omdat studenten anders niet zoveel doen. Jousma c.s. gaan wel na of studenten zich voorbereid hebben en of het werk wat ze ingeleverd hebben aan het verwachtingspatroon voldoet. Helaas beseffen de studenten niet altijd dat het moeilijk en tijdrovend is om cijfers en feedback te geven voor alle wekelijkse opdrachten, omdat er vaak meerdere antwoorden goed zijn. ‘Bij het vak SBB Management zitten zestig studenten die iedere week een case moeten maken. Als je die allemaal een cijfer moet geven, kost dat dertig uren per week. Die tijd is er dus niet.’

Nu hij aan de andere kant van de collegezaal staat, vragen we Jousma naar zijn ervaringen met de door hem opgezette studieprogramma Science & Research Based Business. Hij zegt een duidelijke mentaliteitsverandering op te merken in de studenten. ‘Vroeger in mijn tijd had je nul punt nul interactie met je docent. Soms probeerde de docent het wel door een vraag aan de zaal te stellen. Dan dachten wij: “Hallo, dat is niet de bedoeling!” en keek iedereen snel alle kanten op,’ zegt hij met een lach. Jousma legt de schuld deels bij zichzelf dat zaken bij S&RBB soms een beetje ingewikkeld zijn geworden doordat hij al meer dan tien jaar hetzelfde stramien cursus geeft en

De eerste case ‘The Fate of the Vasa’ bij Project Management gaat over het oorlogsschip ‘Vasa’ van de 17e eeuwse Zweedse koning Gustav, waar tijdens de bouw al van alles mis ging en dat meteen zonk bij de eerste vaart. ‘Alle groepen dachten dat het allemaal voorkomen had kunnen worden met goed project management. Als je de case goed las, zag je dat het eigenlijk een onmogelijke opdracht was.’ Volgens Jousma denken de studenten: ‘Wij zijn science-studenten, wij kunnen alles oplossen! Er is in ieder geval één antwoord het beste. Dat er vijf goede antwoorden zijn, kunnen we nog accepteren, maar er is toch maar één antwoord het beste!’ lees verder > Origin - Universiteit Leiden

25

CULINAIRE CHEMIE

Passie voor sport Ondertussen is het licht van de zon dat ons bereikt afgezwakt en wordt het langzaam donker. Van het hoofdgerecht is alleen de herinnering nog over en nu is het tijd voor het toetje: een assortiment aan verschillende smaken pudding. Terwijl Origin een keuze probeert te maken, hebben we het over luchtiger zaken, zoals sport.

Op de middelbare school ontdekte Jousma zijn passie voor tennis. Hij was niet weg te slaan bij de tennisvereniging, maar geeft nu wel toe dat hij blij is dat hij van die 'verslaving' af is. ‘Op een gegeven moment werd ik bijzonder chagrijnig wanneer ik een keer tennis moest overslaan. Dat mis ik absoluut niet.’ Nu tennist hij niet meer, maar hij is overgestapt op fitness in de sportschool. ‘Dit doe ik voor mijn gezondheid, maar het is ook een goede afleiding.’

Er is nog zoveel om te bespreken wanneer we uren later het interview afronden. De volgende dag gaan Jousma en Max naar de voetbaltraining, dus ze moeten vroeg op. Met nieuwe inzichten en volle magen nemen we afscheid. In luxe worden we door onze gastheer met de auto afgezet op station Leiden Centraal. Kijkend in de richting van het Leiden Bio Science Park komt bij ons de gedachte op: Dr. Harmen Jousma zullen we daar nog vaak tegenkomen!

Jousma’s Dolmakende Kervelsoep Ingrediënten 1 ui, fijngesneden 4 eetlepels olie

De trotse vader vertelt ook over de sportprestaties van zijn kinderen. ‘Max speelt voetbal bij de C1 en Sanne is vorig jaar met het TOP-B1 team Nederlands kampioen korfbal geworden.’

Jousma en zijn zoon Max zijn echte voetbalfans. Als seizoenskaarthouders van Feyenoord zijn zij dan ook regelmatig in de Kuip te vinden.

1 pot spinazie (330 g) 1 pakje room culinair (200 ml) 2 kippenbouillontabletten 2 sneetjes oud brood, in blokjes 1 blikje kervel (200 g)

Bereiding Verhit in een soeppan 1 eetlepel olie en fruit de ui hierin goudbruin. Roer de spinazie en de room door de gefruite ui en schenk er 750 ml water bij. Verbrokkel de bouillontabletten boven het ui-spinaziemengsel. Roer goed door en breng het geheel aan de kook. Laat het uispinaziemengsel op laag vuur met de deksel op de pan 10 minuten doorkoken. Verhit in een koekenpan met antiaanbaklaag de rest van de olie en bak hierin de broodblokjes goudbruin.

Neem de broodblokjes uit de pan en laat ze op keukenpapier even uitlekken. Roer de kervel door de soep en warm die op, maar laat niet meer koken. Verdeel de soep over vier borden of kommen en bestrooi 'm met broodblokjes.

Serveer direct.

Jousma haalt de pudding uit de vorm.

26

Origin - Universiteit Leiden

Naar: Allerhande 1 – 2007: Spinazie-kervelsoep

FOTOREPORTAGE

This is where the science happens Companies and institutes on the Bio Science Paark do not usually let photographers inside their research facilities. For Origin Magazine however, they made an exception. Take a sneak peek inside the labs of ServiceXS, NeCEN, the Leiden Centre for Microscopy and DNA Markerpoint.

BY: MARIT VAN SANTEN, JORIS VOORN, MARK WEIJERS, ROB VAN WIJK

Service XS delivers sequencing services and array analyses, in transcriptomics and genomics. The company started as a spin-off of the LUMC, but the two remain closely connected, both symbolically and physically by a bridge. ServiceXS shares knowledge and technology with the hospital. For example, protocols from suppliers are often refined to the maximum. Bart Janssen, innovation and quality manager: 'When you do something many times, you see how precise it can be.'

The multiNA capilary electrophorese analyses whether RNA samples have the expected quality. By examining the peaks of the ribosomal RNA, degradation can be detected.

Sequencing is done with the Illumina HiSeq 2000. The oligonucleotides in the glass flow cell become polymerized and stained in a fluorescent dye.

For gene expression analysis microarrays are used, in which RNA hybridizes with one of the million oligonucleotides, all neatly built on a chip smaller than the nail of your little finger.After a quality check, the data is sent to the customer. The server processes terabytes of data daily!

Microarrays are probes which complement with cDNA, which is obtained from mRNA with reverse transcriptase.

read more > Origin - Universiteit Leiden

27

FOTOREPORTAGE

At the Leiden Cell Observatory, researchers combine biology, chemistry and pharmaceutical sciences to answer the questions of tomorrow. In close proximity, the Netherlands Centre for Electron Nanoscopy (NeCEN) zooms in even further. The two unique electron microscopes show the basis elements responsible for our (healthy) life. Soon, their relocation to the new Beta Campus will give these excellent laboratories the modern housing that they deserve!

This automatic carousel can hold many flasks or plates, which are taken out by the robotic arm, for example to be injected or mixed.

The Cell Observatory in the Gorlaeus Building of the Faculty of Science houses a room-fi lling robot that automatically processes 96-well-plates in a cultured environment. The minimization of human exposure increases precision and repeatability.

The interior of the Electron Microscope shows a complex system with the electron gun high and the receiver low, seperated by different lenses and condensors.

The Netherlands Centre for Electron Nanoscopy (NeCEN) consist of two cryo transmission electron microscopes, of which one is shown here. The microscopes, both worth a few millions, are used for biological research, for example to examine the precise structure and working of enzymes. To minimize external influences, the microscopes stand on an independent, 30 meter-deep concrete base.

28

Origin - Universiteit Leiden

FOTOREPORTAGE

The

magnetic

resonance

force

microscope

(inside

the

blue

tube) in the Kamerlingh Onnes Laboratory can acquire magnetic resonance images at nanoscale resolution. Its sensitivity is about 10 billion times higher than that of a medical MRI used in hospitals.

DNAmarkerpoint is a collaboration between the IBL, the Naturalis Biodiversity Centre and the Faculty of Archeology and is used by researchers of these three parental institutes, as well as students and PhD-students. To prevent contamination of samples, the DNAmarkerpoint labs are parted in a Pre-PCR and Post-PCR lab.

This is the Pre-PCR lab located on the sixth floor. Pre-PCR work encompasses the work needed before doing a PCR, for example: DNA or RNA isolations. The blue boxes (left)are the Qiagen kits which are used for these isolations from biological samples.

This is the Post-PCR lab located on the third floor. In this lab, you can find the PCR machines (right). Here researchers execute the PCR’s and subsequent steps, like checking PCR products on gel and cloning of the PCR products.

Origin - Universiteit Leiden

29

COLUMN

Underrating the Bio Science Park How what we do contributes to Biotech worldwide Whilst the United States are annually allocating more funds to biotechnological projects, The Netherlands appear to be lagging behind. Our very own Bio Science Park shows, however, that the Dutch are not to be entirely underestimated.

BY: DYLAN VAN GERVEN

T

he U.S. Department of Energy (DOE) spends billions of dollars on scientific research a year. Only a decade ago, very little of these resources ended up with microbiologists, but as of late, now that high-throughput sequencing is becoming less expensive, more projects are being funded by the DOE. The department's interest in microbial life was evoked by the exceptional ability of microorganisms to exist wherever it is thermodynamically possible. Seeing that microbes are capable of living in so many environments, of which some are quite hostile, it only makes sense that the DOE is seeking ways to harness this power.

In order to stimulate research in specific directions, the Department has published a report identifying the top value added chemicals that can be produced from biomass. These sugar-derived chemicals can easily be used as building blocks for many bio-based materials, thereby contributing to the transition from a fossil- to a bio-based economy. Twelve promising molecules were selected in total, which compete directly against petroleum derived chemicals. One of these substances is itaconic acid (IA). As it happens, Dr. Peter J. Punt, senior scientist at TNO and professor Industrial biotechnology at our own university, has focused his attention on the production of this acid by fi lamentous fungi.

The world's leading producer of this substance is Itaconix.

Funded by the DOE, this American corporation makes polymers from itaconic acid. The acid itself is made by fermenting carbohydrates such as corn using the fi lamentous fungus Aspergillus terreus. The exact mechanism is rather complex and it suffices to say that the fungus converts citric acid into itaconic acid via some metabolic pathway. A recent article on the

30

Origin - Universiteit Leiden

biochemistry of microbial IA production reveals that the titres that are being reached with A. terreus are currently limited to about 85 g/l, whereas a maximal theoretical yield as high as 240 g/l should be feasible. A. terreus seems to be the weakest link in the production process, however. The scientists of the paper suggest that the genetic makeup of A. terreus may not be efficient enough to support higher levels of production. Rather, they propose that another host organism should be used. The fi lamentous fungus of the same genus, A. niger, is such a candidate. Being a very efficient citric acid producer, gives this fungus an edge over A. terreus. This means that commercial IA production in the future could be carried out by A. niger and whoever is already studying this fungus could help speeding up the transition.

Dr. Punt's group uses A. niger and is, in this respect, ahead of those scientists that still cling to A. terreus. Although IA production in A. niger at the moment has just reached 2.5g/l, the potential is incredible as it is more likely to approximate the theoretical yield. For this reason, the U.S. flagship company Itaconix will have serious interest in the technology developed at TNO together with our own Bio Science Park, with Dr. Punt having already patented several techniques pertaining to IA production in A. niger. This undoubtedly demonstrates that Leiden’s contribution to biotechnology worldwide is not to be underestimated.

Sources: • Met dank aan: Prof. Dr. Peter J. Punt • Government, U. S. (2013). 2014 Budget Request to Congress. DOE Office of Science.

• Klement, T., & Büchs, J. (2013). Itaconic acid – A biotechnological process in change. Bioresource Technology, 135, 10.

• Kuenz, A., Gallenmüller, Y., Willke, T., & Vorlop, K.-D. (2012). Microbial production of itaconic acid: developing a stable platform for high product concentrations. Applied Microbiology and biotechnology, 96, 8.

• Li, A., Pfelzer, N., Zuijderwijk, R., Brickwedde, A., Zeijl, C. v., & Punt, P. (2013). Reduced by-product formation and modified oxygen availability improve itaconic acid production in Aspergillus niger. Applied Microbiology and biotechnology, 97, 11.

• Li, A., Pfelzer, N., Zuijderwijk, R., & Punt, P. (2012). Enhanced itaconic acid production in Aspergillus niger using genetic modification and medium optimization. BMC Biotechnology, 12(57), 9.

• Steiger, M. G., Blumhoff, M. L., Mattanovich, D., & Sauer, M. (2013). Biochemistry of microbial itaconic acid production. Frontiers of Microbiology, 4(23).

• Tevž, G., Ben�ina, M., & Legiša, M. (2010). Enhancing itaconic acid production by Aspergillus terreus. Applied Microbiology and biotechnology, 87, 8.

• Werpy, T., Petersen, G., Aden, A., Bozell, J., Holladay, J., White, J., et al. (2004). Top Value Added Chemicals from Biomass. Department of Energy.

AGENDA

Agenda

Colofon

12 t/m 16 augustus EL CID-week Tijdens de EL CID-week worden aankomende studenten geïntroduceerd met de stad, de universiteit en het studentenleven. Op dinsdag 13 augustus staat de faculteit in de belangstelling! Meer informatie op elcidweek.nl

, jaargang 8, nummer 4, juli 2013 Oplage:

Redactieadres: Origin Magazine Einsteinweg 55, 2333 CC Leiden originredactie@gmail.com

17 september Science Café Leiden Prof.dr.ir. Lieven Vanderseypen spreekt over de kwantum computer, gebaseerd op electron spins. Meer informatie op sciencecafeleiden.nl

19 oktober Universitaire Open Dag Maak kennis met alle bacheloropleidingen van de Universiteit Leiden in en om de Pieterskerk. Meer informatie op opendageninleiden.nl

6.850

www.originmagazine.nl 071 527 4538 Aan deze Origin werkten mee: Willem te Beest, Young Ha Choi, Harmen Jousma, Manon de Waard Redactie: Eindredactie: Rob van Wijk

Elke dinsdag (zomerreces tot 17 september) This Week’s Discoveries Korte presentaties van onze eigen onderzoekers over hun recente ontdekkingen (12h30-13h15), gevolgd door een gezamenlijke lunch (13h15-13h45). Locatie: De Sitterzaal, Oortgebouw. Meer informatie op science.leidenuniv.nl

Elke donderdag (zomerreces tot 5 september) Science Club borrel Verschillende verenigingen of onderzoeksafdelingen staan achter de bar om vanaf 16h00 een drankje met elkaar te drinken. Van harte aanbevolen!

Volgend nummer: Evolutie beheerste ons verleden. Wat gaat het doen in de toekomst? In de volgende Origin kijken we nog eens extra goed naar de drijvende kracht achter levensbepalende veranderingen in al zijn facetten, van de moleculaire tot de filosofische: • De evolutie heeft ons minder gewelddadig gemaakt, stelt de Amerikaanse schrijver Steven Pinker tijdens de Niko Tinbergenlezing. Hoe? In de special zoeken we het uit.

• Menno Schilthuizen leidt de master Evolutie met passie. Houdt hij zich net zo goed staande in de keuken? Je leest het in de volgende Culinaire Chemie.

• Is onze menselijke identiteit ook het product van evolutie? Hoe en waar is die dan precies ontstaan? In de Bèta-vraagbaak gaan we opzoek naar een antwoord op die vragen.

• En meer…

Hoofdredactie: Carlos de Lannoy Redactie: Marit van Santen, Anja Rienitz, Annette Emerenciana, Carlos de Lannoy, Dwayne van der Klugt, Dylan van Gerven, Joris Voorn, Linda Poppe, Lisette Hemelaar, Mark Weijers, Jessica Elferink, Rob van Wijk, Valery Tjoeng Productie: Drukkerij De Bink Opmaak: teambart Origin en al haar inhoud © Faculteit der Wiskunde en Natuurwetenschappen, Universiteit Leiden.

Alle rechten voorbehouden.

Wikimedia commons/Tim Vickers

Origin - Universiteit Leiden

31