Oratie Martijn Luijsterburg | ‘Mijn droom is dat we precies kunnen zien hoe de complete reparatiemachine van de cel werkt’

Wat is de kernboodschap van jouw oratie en waarom heb je hiervoor gekozen?

“Ons DNA loopt dagelijks schade op. Voor onze gezondheid is het belangrijk dat cellen deze schade kunnen herkennen en repareren. Ik leg dit uit met een de metafoor van een genetische spoorbaan.

RNA-polymerase is een soort trein die over het DNA rijdt. Deze trein leest de genetische informatie en maakt daar boodschapper-RNA (mRNA) van. Dat is nodig zodat cellen hun werk kunnen doen.

Soms komt de trein schade tegen op het DNA en kan hij niet verder. Dat kan leiden tot ernstige problemen, zoals kanker, veroudering en ziekten van het zenuwstelsel. Door beter te begrijpen hoe cellen hun DNA beschermen en repareren, leren we meer over hoe ons lichaam werkt. Deze kennis kan ook helpen bij het verbeteren van diagnoses en het ontwikkelen van nieuwe behandelingen voor erfelijke ziekten.”

Wat zijn enkele belangrijke onderzoekslijnen waar jij en je team je mee bezighouden?

“Ons belangrijkste onderzoek gaat over wat er gebeurt als RNA-polymerase vastloopt op beschadigd DNA. In de afgelopen tien jaar hebben we verschillende nieuwe reparatie-eiwitten ontdekt die hierbij helpen, waaronder ELOF1 en STK19. Deze eiwitten spelen een belangrijke rol bij het verwijderen van vastgelopen RNA-polymerase en bij het herstellen van DNA-schade. Daarnaast onderzoeken we hoe andere eiwitten, die met RNA-polymerase meereizen terwijl het DNA wordt afgelezen, bijdragen aan de bescherming van het erfelijk materiaal.

Een tweede belangrijk onderdeel van ons onderzoek is het bestuderen van de structuur van het hele reparatiecomplex. Hiervoor gebruiken we geavanceerde technieken, zoals cryo-elektronenmicroscopie, waarmee we moleculen zeer gedetailleerd kunnen bekijken. Zo krijgen we meer inzicht in hoe cellen ons DNA beschermen. En wat er misgaat bij erfelijke ziekten waarbij DNA-schade niet goed wordt gerepareerd.”

Welke rol spelen onderwijs en zorg in jouw visie op dit vakgebied?

“Met onderwijs kunnen we ingewikkelde biologische processen uitleggen aan studenten en jonge onderzoekers. Door les te geven, word ik ook gedwongen om steeds terug te gaan naar de belangrijkste ideeën van het vak. Dat helpt weer bij het doen van onderzoek.

Op het gebied van zorg werken we samen met patiëntenorganisaties in Nederland en andere landen. We geven advies over erfelijke ziekten waarbij DNA-schade niet goed wordt gerepareerd. Ook helpen we klinisch genetici door op onderzoekbasis patiëntcellen te testen, zodat zij de juiste diagnose kunnen stellen. We werken nauw samen met klinisch genetici over de hele wereld. Daardoor kunnen ontdekkingen uit fundamenteel onderzoek uiteindelijk bijdragen aan betere zorg voor patiënten en een snellere herkenning van zeldzame aandoeningen.”

Wat is iets in de afgelopen jaren dat je écht is bijgebleven?

“Dat fundamenteel onderzoek ons beeld van een biologisch proces helemaal kan veranderen.

Toen mijn onderzoeksgroep begon, wisten we nog maar weinig over de eiwitten die helpen als RNA-polymerase vastloopt tijdens het aflezen van DNA. Door nieuwe technieken te ontwikkelen en verschillende onderzoeksmethoden te combineren, ontdekten we meerdere nieuwe reparatie-eiwitten. Ook weten we nu in detail in welke volgorde deze eiwitten samenwerken om DNA-schade te herstellen. Het moment waarop je ziet dat losse puzzelstukjes samen een coherent mechanisme vormen, blijft bijzonder. Het laat zien dat grote vooruitgang vaak niet ontstaat door één spectaculaire ontdekking, maar door jarenlang geduldig bouwen aan fundamentele kennis die uiteindelijk een geheel nieuw inzicht oplevert.
Daarnaast is mij bijgebleven hoe belangrijk samenwerking daarin is. Deze ontdekkingen zijn het resultaat van een hecht team van onderzoekers die samen complexe vragen aanpakken. Het enthousiasme, de gezamenlijke zoektocht naar antwoorden en het gevoel dat je als groep stap voor stap een wetenschappelijke puzzel oplost, maken onderzoek niet alleen succesvol, maar ook bijzonder inspirerend.”

Wat kunnen patiënten en de maatschappij merken van jouw werk?

“Ons onderzoek gaat vooral over de basis van hoe cellen werken. Toch is het zeker belangrijk voor de maatschappij. Door beter te begrijpen hoe schade aan DNA kan leiden tot ziekte, helpen we bij de ontwikkeling van nieuwe manieren om ziekten vast te stellen en mogelijk te behandelen. Ons onderzoek heeft bijvoorbeeld geleid tot de ontdekking van nieuwe erfelijke ziekten die ontstaan doordat DNA niet goed wordt gerepareerd. Ook heeft het bijgedragen aan behandeladviezen voor patiënten met veranderingen in het ERCC1-gen. Daarnaast helpt onze kennis artsen om zeldzame aandoeningen sneller en beter te herkennen. Dat is belangrijk, omdat patiënten dan eerder de juiste zorg kunnen krijgen. Ons werk laat zien dat fundamenteel wetenschappelijk onderzoek niet alleen nieuwe kennis oplevert, maar uiteindelijk ook kan bijdragen aan betere zorg en medische innovaties.”

Als we mogen dromen, waar hoop je dat het vakgebied over 10 à 15 jaar staat?

“Ik hoop dat we dan bijna volledig begrijpen hoe het aflezen van DNA, DNA-schade en DNA-reparatie met elkaar verbonden zijn. Veel van de processen die wij onderzoeken zijn pas kort geleden ontdekt. Daarom zijn er nog veel vragen die we moeten beantwoorden.

Mijn droom is dat we precies kunnen zien hoe de complete moleculaire reparatiemachine van de cel werkt. En hoe alle betrokken eiwitten samenwerken om ons DNA in goede staat te houden. Deze kennis is belangrijk voor de geneeskunde van de toekomst. Hoe beter we begrijpen hoe cellen werken, ouder worden en ziek worden, hoe groter de kans dat we nieuwe manieren vinden om ziekten te voorkomen, te herkennen en te behandelen.”

De oratie ‘De kwetsbare code: over obstakels op het genetische spoor’ van Martijn Luijsterburg vindt plaats op 6 juli en is live te volgen via de livestream op de website van de Universiteit Leiden.