Deze zes onderzoeksprogramma’s krijgen een grote subsidie

De onderzoeksteams bestaan uit topwetenschappers van verschillende universiteiten. Ieder team krijgt bijna 19 miljoen euro. Met dit geld – ook wel bekend als Zwaartekrachtsubsidie – gaan de teams onderzoek doen naar onder andere synthetische cellen, de klassieke oudheid en organen op een chip. Hieronder lees je meer over de verschillende projecten.

Innovatie in de oudheid

Innovatie en vernieuwing, wij mensen zijn er gek op. Het kan en moet immers altijd beter. Toch worden niet alle nieuwe ideeën direct omarmd, sommige krijgen een prominente plek in de samenleving en andere verdwijnen onopgemerkt van het toneel. Pas als we een zinvolle samenhang zien tussen het nieuwe en het bekende, wordt een innovatief idee een succes. Dat stellen Nederlandse classici van de landelijke onderzoekschool OIKOS. Zij doen onderzoek naar het concept (ver)ankeren, dus wanneer verankeren nieuwe ideeën of uitvindingen zich daadwerkelijk in de samenleving en zijn die dus blijvend?

Aangezien innovatie iets is van alle tijden, richt OIKOS zich op de Grieks-Romeinse oudheid. Hoe voltrok het proces van vernieuwing zich in die samenlevingen en wat kunnen we vandaag de dag leren van de Grieken en Romeinen? Daarnaast willen de classici, onder leiding van Spinozawinnaar Ineke Sluiter met het programma Anchoring Innovation een bijdrage leveren aan het maatschappelijk denken over innovatie. De resultaten leiden tot een beter begrip van innovatieprocessen van alle tijden.

Anchoring Innovation

De eerste synthetische cel ooit

De afgelopen decennia zijn we in een razend tempo meer te weten gekomen over de werking van onze cellen en hun onderdelen. Maar een echte cel opbouwen met deze onderdelen (oftewel organellen) is de mens nog nooit gelukt.

Om dit voor elkaar te krijgen verzamelt het Basyc-project al de nodige expertise van de Nederlandse Universiteiten. Ook Spinozawinnaars Hans Clevers (geneticus, Universitair Medisch Centrum Utrecht) en Willem Huck (biochemicus, Radboud Universiteit) zijn aan dit project verbonden.

“Een cel kun je niet zomaar als een uurwerk in elkaar zetten, omdat de organellen moeilijk op elkaar af te stemmen zijn,” zegt Huck tegen De Kennis van Nu. “Maar met dit project gaan we het toch proberen. En in de tussentijd zullen we waardevolle kennis verwerven over de interacties tussen de verschillende celonderdelen. Het project waarvoor ik een spinoza-premie kreeg heeft vooral een chemische inslag. BaSyc is daarentegen meer interdisciplinair. Onderzoekers uit de chemie, biologie en natuurkunde zullen de handen ineenslaan.”

BaSyC – Building a Synthetic Cell

Het zelfherstellende vermogen van het lichaam

Door de vergrijzing krijgen steeds meer mensen te maken met chronische aandoeningen als hart- en vaatziekten, nierfalen en versleten tussenwervelschijven. Dat zorgt niet alleen voor veel leed, maar veroorzaakt ook torenhoge zorgkosten.

Hoe kunnen we dit soort chronische aandoeningen verhelpen? In de regeneratieve geneeskunde, een relatief nieuwe tak van de wetenschap, proberen onderzoekers zieke en beschadigde weefsels en organen te genezen met behulp van het zelfherstellende vermogen van het lichaam. Om dat vermogen te sturen en in gang te zetten zijn slimme biomaterialen nodig. In een gezamenlijk onderzoeksproject gaan materiaalwetenschappers, celbiologen, weefseltechnologen en artsen van verschillende Nederlandse universiteiten die ontwikkelen.

De onderzoekers willen te weten komen hoe zich in het lichaam nieuw weefsel vormt in geïmplanteerde mallen. Daarna moeten de mallen langzaam oplossen, zodat ze ook weer uit het lichaam verdwijnen. De onderzoekers gaan zich onder andere richten op het ontwikkelen van werkende onderdelen voor de nier en op het herstel van het hart na een hartinfarct.

Materials-driven regeneration: Regenerating tissue and organ function with intelligent, lifelike materials

Organen op een chip

We kennen de chip natuurlijk van computers, maar wetenschappers bouwen tegenwoordig ook organen op chips. Hierdoor kunnen ze biologische cellen nauwkeurig volgen. Het Netherlands Organ-on-Chip Initiative is een project dat uit cellen van patiënten miniatuur organen wil ontwikkelen die een goed model zijn voor specifieke ziektes. Het orgaan op de chip kan vervolgens gebruikt worden om het ziekteverloop en het effect van geneesmiddelen te onderzoeken.

Een organenchip bestaat uit kleine vakjes met vloeistof waarin cellen kunnen leven onder lichaamscondities. Naar deze vakjes zijn flinterdunne kanaaltjes aangebracht voor bijvoorbeeld de toevoer van voedingsstoffen en medicatie.

Het Netherlands Organ-on-Chip Initiative is een samenwerking tussen Leids Universitair Medisch Centrum, de Universiteit Twente en het Hubrecht Instituut. De onderzoekers willen cellen van onder andere hart, bloedvaten, hersenen en darmen (inclusief darmbacteriën) op een chip plaatsen. De volgende stap is om deze chips te koppelen om te onderzoeken hoe organen elkaar beïnvloeden.

De onderzoekers verwachten dat het gebruik van organs-on-a-chip proefdiergebruik flink kan verminderen. Daarnaast zijn deze chips een betere weergave van het menselijk lichaam, omdat ze zijn gemaakt van menselijke cellen. Nu worden muizen nog veel gebruikt in onderzoek naar ziekteprocessen en medicijnen. Maar veel organen zijn in muizen heel anders dan in mensen en sommige delen hebben zelfs een andere functie. Door het gebruik van menselijk materiaal zouden volgens de wetenschappers bijwerkingen van nieuwe medicijnen beter te voorspellen zijn.

Netherlands Organ-on-Chip Initiative

Hoe werkt samenwerking?

Samen bereiken we meer dan alleen. Dat geldt op allerlei niveaus: van gezinnen tot grote organisaties en maatschappijen. Maar waarom zijn sommige samenwerkingsverbanden langdurig en succesvol, terwijl andere al snel uit elkaar vallen? Welke factoren spelen daarin mee?

Maatschappelijke veranderingen als vergrijzing, migratie en technologische ontwikkelingen hebben invloed op de duurzaamheid van samenwerkingsverbanden, stellen de onderzoekers van het onderzoeksprogramma SCOOP. Hoe kunnen we ervoor zorgen dat mensen ondanks dit soort ingrijpende veranderingen goed blijven samenwerken?

Het onderzoeksteam, dat bestaat uit sociologen, psychologen, historici en filosofen, gaat op zoek naar nieuwe oplossingen voor duurzame samenwerking. Daarbij richten de onderzoekers zich op drie domeinen van de samenleving: werk, zorg en integratie. Uiteindelijk moet het onderzoek leiden tot aanbevelingen op het gebied van beleid, zodat we de wetenschappelijke inzichten kunnen gaan toepassen in de praktijk.

SCOOP: Sustainable Cooperation - Roadmaps to a Resilient Society

Toepassingen voor quantumcomputers

Het Quantum Software Consortium brengt onderzoekers bij elkaar uit informatica, wiskunde en natuurkunde om toepassingen te ontwikkelen voor de quantumcomputer. De invloed van deze computer zou in de toekomst heel groot kunnen zijn: niet alleen op het kraken van wachtwoorden, maar ook bijvoorbeeld op gezondheid en het klimaatprobleem. Dit komt omdat wiskundige problemen er veel sneller mee kunnen worden opgelost.

Het zit namelijk zo: gewone computers rekenen met bits. Dit zijn nulletjes en eentjes, schakelaartjes die aan of uit staan, waarvan er miljoenen op een chip staan. Quantumcomputers werken met qubits, die gebruik maken van de wonderlijke mogelijkheden van de quantumwereld, waarin deeltjes tegelijkertijd 1 en 0 kunnen zijn. Qubits kunnen dus tegelijkertijd aan en uit staan. De eerste qubits zijn al gebouwd.

Het probleem is dat als je meerdere qubits aan elkaar koppelt, dat ze moeilijk in ’leven’ te houden zijn. Dit gaat inmiddels steeds beter: wetenschappers weten steeds meer qubits te laten samenwerken. Kleinere systemen zijn er nu al en grotere quantumcomputers en netwerken zullen wellicht binnenkort beschikbaar zijn. Dit maakt het de komende jaren voor het eerst mogelijk om quantumcomputers en netwerken te programmeren en software te ontwikkelen om erop te testen.

Quantum Software Consortium

Dit artikel werd verzorgd door de wetenschapsredactie van De Kennis van Nu (NTR)

Radio 1 houdt je dagelijks op de hoogte over de laatste ontwikkelingen in de wetenschap

Maandag t/m vrijdag rond 16.20 uur in Nieuws en Co
Dinsdag en vrijdag rond 10.50 uur in de Ochtend