Het vermeerdergedrag van planten
Ontwikkelingsbioloog Ben Scheres
In de natuur loop je het onooglijke plantje zo voorbij, maar voor het genetisch onderzoek is de zandraket van evenveel waarde als de fruitvlieg en het wormpje c.elegans. Al ruim vijftien jaar vormt de minuscule wortelpunt van het plantje het favoriete onderzoeksterrein van ontwikkelingsbioloog Ben Scheres. Vorige week leverde dit werk dat zich letterlijk afspeelt op de vierkante millimeter, hem de prestigieuze Spinozapremie op.
Op het computerscherm oogt het als een luchtfoto van een stad bij nacht met een fel oplichtende snelweg. Maar in feite is het een sterk vergrote opname van de wortelpunt van Arabidopsis thaliana, zoals de officiële naam van de zandraket luidt. "Kijk", zegt Ben Scheres met onmiskenbaar Limburgs accent, "je kunt de stamcellen hier heel mooi op een rijtje zien liggen. In de meeste andere organismen zijn ze veel moeilijker zichtbaar te maken. Deze prachtige ordening is één van de redenen waarom de zandraket zo'n ideaal plantje voor ons onderzoek is."
Dat onderzoek is gericht op het ontrafelen van het complexe netwerk van moleculaire signalen, waarmee planten hun ontwikkeling sturen. De aandacht gaat daarbij vooral uit naar de stamcellen, waarvan elk organisme voor zijn groei afhankelijk is. Die groei is te danken aan het feit dat stamcellen zich delen. De ene helft wordt een cel met een specifieke functie, terwijl de andere een nieuw stamcel wordt, en een kernvraag in de ontwikkelingsbiologie, waaraan ook Scheres werkt, is hoe dat laatste komt.
Dat onderzoek heeft al mooie resultaten opgeleverd, vertelt de Spinozawinnaar tevreden. "Door uiterst minutieus te kijken naar wat er in de wortelpunt van de zandraket gebeurt en cellen met laserstralen te manipuleren, hebben wij ontdekt dat zich daar een kern van organiserende cellen bevindt, die er met behulp van moleculaire signaalstoffen voor zorgen dat er steeds nieuwe stamcellen gevormd worden. Vervolgens zijn we gaan kijken naar de manier waarop die cellen dat doen. Wij hebben onder meer een techniek ontwikkeld, waarmee we ervoor kunnen zorgen dat een cel een kleurtje krijgt als een bepaald gen actief of juist niet actief is. Daarmee kunnen we onder de microscoop precies achterhalen welke genen bij dat proces een rol spelen. Wij waren de eersten ter wereld die het mechanisme voor stamcelorganisatie in de plant hebben beschreven, een mechanisme waarvan inmiddels duidelijk is dat het niet alleen in planten, maar in alle levende organismen werkzaam is."
Uit deze ontdekking blijkt het grote belang van onderzoek aan de zandraket, stelt Scheres. "Uiteraard wordt dit mechanisme ook in dieren bestudeerd, maar daar is het in de meeste gevallen veel moeilijker om stamcellen stuk voor stuk te bekijken. In feite is de zandraket een heel mooi modelsysteem. Door een probleem waarmee je in een dierlijk systeem niet verder komt in de zandraket te bestuderen, open je als het ware een ander venster op het probleem, waardoor er soms opeens nieuw licht op valt."
Zijn werk is weliswaar een typisch voorbeeld van fundamenteel onderzoek, maar hij verwacht zeker dat zijn resultaten op termijn tot praktische toepassingen zullen leiden. "Neem het probleem van de regeneratie. Sommige planten kun je zonder veel moeite vermeerderen, terwijl dat bij een aantal commercieel aantrekkelijke planten, zoals bijvoorbeeld de paprika juist heel lastig is. Nu is het begrijpen van de regeneratie van een plant natuurlijk niets anders dan het begrijpen van zijn ontwikkeling. Je kunt dus op je vingers natellen dat onze onderzoeksresultaten vroeg of laat gebruikt zullen gaan worden om ook die planten in de toekomst gemakkelijker te vermeerderen.
"Veel wezenlijker vind ik persoonlijk dat ons onderzoek ook steeds meer inzicht biedt in de manier waarop planten reageren op stressfactoren. Heel belangrijk in het licht van de opwarming van de atmosfeer en de milieuvervuiling. Ik verwacht dat de vraag wat wij onze planten aandoen en waar de grens ligt van wat ze nog aankunnen, een steeds crucialer aspect van ons onderzoek gaat worden. Hoe meer wij weten van de levenssystemen op aarde, des te beter kunnen wij ons ecosysteem beschermen."
Met het Spinozageld hoopt Scheres vooral talentvolle onderzoekers naar Utrecht te lokken. Aan nieuwe apparatuur heeft hij minder behoefte, omdat die in Utrecht al ruimschoots voorhanden is. "Ons onderzoek is mede in een stroomversnelling geraakt dankzij de confocale microscopie, waarvan we in de onderzoeksschool ontwikkelingsbiologie al heel vroeg gebruik konden maken. We kunnen tegenwoordig zelfs filmpjes maken van celdelingen in levende wortels. Ook profiteren we van de mogelijkheid om nieuwe contacten te leggen met onze collega's in de bètafaculteit. Ik weet dat niet iedereen blij is met de fusie, waaruit die faculteit is ontstaan, maar zelf ben ik er heel positief over. De biologie moet met de grensdisciplines samenwerken en dankzij de bètafaculteit zijn de contacten duidelijk beter geworden."
Misschien niet zo heel erg voor de hand liggende 'bètapartners' zijn de wiskundigen, maar Scheres is erg geïnteresseerd in hun expertise, want zegt hij, "ons vak is al bijna niet meer denkbaar zonder wiskundige modellen. We vinden zo langzamerhand zoveel genen die weer inwerken op eiwitten die weer inwerken op andere genen, dat die ingewikkelde interactie op de traditionele manier, in een diagram met pijltjes, al lang niet meer valt weer te geven. De ontwikkelingsbiologie wordt steeds kwantitatiever en het is heel boeiend om daaraan een bijdrage te kunnen leveren. Mede dankzij de wiskundige kennis van onze theoretisch biologen hebben we in dit opzicht het voortouw kunnen nemen, want in de ontwikkelingsbiologie staat het modelleren van biologische processen nog in de kinderschoenen."
Behalve met de anderhalf miljoen euro, die hij vrij mag gaan besteden, is Scheres ook blij met de erkenning die de Spinozapremie naar zijn mening inhoudt voor de plantkunde. Soms kreeg hij de afgelopen jaren wel eens de indruk dat in Utrecht alleen het biomedische onderzoek nog meetelde en dat het plantenonderzoek een beetje als stiefkindje werd behandeld. "Dat was de laatste tijd gelukkig al aan het veranderen, maar deze prijs komt ons zeker niet slecht uit. Ik heb er geen enkel probleem mee als Utrecht zich als biomedische universiteit profileert. Als maar niet wordt vergeten dat in de 'groene hoek' belangrijk werk wordt gedaan."
Ben Scheres
Privé
- geboren in Echt in 1960, getrouwd, vader van twee zeer ondernemende tienerzonen
Studie & Werk
- Studie plantenziektekunde aan Wageningen Universiteit, waar hij ook in 1990 promoveerde.
- 1989-1990 Postdoc bij het laboratorium voor genetica in het Belgische Gent
- 1990- 1994 universitair docent bij celbiologie aan de Universiteit Utrecht
- 1994-1999 universitair hoofddocent
- 1999 - heden: hoogleraar
- 1997 ontvangt Jonge Chemici prijs
- 1998 krijgt pionierssubsidie NWO
- 2000 ontvangt de zeer prestigieuze Siron Pelton Award van de American Botanical Society
- 2004- heden: lid van de KNAW
- Hij is secretaris van the International Society for Developmental Biology, is bestuurslid van de International Society for Plant Molecular Biology en van de Dutch Platform Developmental Genetics
'Een goed gesprek als medicijn'
Gezondheidspsycholoog Jozien Bensing
"Compleet verrast" was prof.dr. Jozien Bensing toen ze vorige week te horen kreeg dat zij één van de vier winnaars was van de Spinozapremie voor haar onderzoek naar communicatie in de gezondheidszorg. "Gelukkig heb ik nog tot november de tijd om te bedenken waaraan ik het geld ga spenderen", vertelt de gezondheidspsychologe die verbonden is aan de Universiteit Utrecht.
Armand Heijnen, foto Maarten van den Haak
"Tot nog toe is de Spinozapremie bijna altijd naar bèta-onderzoek gegaan, dus ik heb er op geen enkel moment rekening mee gehouden dat mijn onderzoek überhaupt in de prijzen zou kunnen vallen", aldus Bensing. Ze wordt momenteel bestookt door felicitaties en journalisten terwijl haar gewone werkzaamheden ook nog doorgaan, maar ze vindt niettemin nog ergens op een avond een verloren uurtje voor het Ublad. "Nee, erg vind ik al die aandacht niet. Ik ben ontzettend blij met de premie; dat is zowat het mooiste wat je als onderzoeker kan overkomen, dus ik vertel er graag over."
Terechte trots, want de procedure om in aanmerking te komen voor wat wel de Nederlandse Nobelprijs wordt genoemd, is een zware. Een zeer selecte groep, onder wie bijvoorbeeld rectores magnifici of gebiedsdirecteuren van de Nederlandse organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek (NWO), mogen kandidaten voordragen, waaruit een internationale jury enkele voordrachten kiest die vervolgens weer voorgelegd worden aan experts, ook al uit het buitenland. "Ik ben, zonder dat ik dat wist, voorgedragen door onze eigen rector Gispen", weet Bensing inmiddels.
De gezondheidspsychologe kreeg de prijs voor haar baanbrekende en ook internationaal hoog aangeschreven onderzoek naar communicatie in de gezondheidszorg: de communicatie tussen patiënten en hun artsen, verpleegkundigen, specialisten enzovoort. Ruim 15.000 van dergelijke contactmomenten heeft ze op video laten vastleggen, waarmee ze veruit de grootste database op dit gebied ter wereld heeft. "Die banden zijn minutieus gecodeerd, via een analyse waarvoor dezelfde software wordt gebruikt als bij DNA-onderzoek." Wat ze dus heeft ontwikkeld, en wat ook internationaal navolging en toepassing heeft gekregen, is een solide empirische basis waarmee dokter-patiënt relaties onderzoekbaar zijn. "Simpel gezegd: wat ik heb gedaan, is iets wat zacht lijkt - zoals non-verbale communicatie - proberen hard te maken."
Ze legt uit dat ze via die analyse een antwoord probeert te krijgen op de vraag welk soort communicatie remmend op het genezingsproces werkt "en welke dat proces juist faciliteert. Wat zijn de effecten van bepaald verbaal of non-verbaal gedrag van bijvoorbeeld een arts? Knapt de patiënt er van op, of komt hij nog meer in de put terecht? Ons is gebleken dat de 'normale' uitwisseling van gegevens over ziekte en therapie doorgaans goed gaat, maar dat er problemen ontstaan als de patiënt aan méér gegevens behoefte heeft."
Bensing haalt een Amerikaanse onderzoeker aan. "George Engel heeft eens heel treffend omschreven dat patiënten altijd een dubbele behoefte hebben: 'the need to know and understand' én 'te need to feel known and understood'. Informatie over een orgaan komt wel aan, maar over 'heel de mens' meermaals niet. Terwijl dat te maken heeft met het gevoel serieus genomen te worden. In die hoek zitten bijna altijd de klachten als het over communicatie met een hulpverlener gaat. Uit een analyse van onze videobanden blijkt dat een combinatie van verbaal en non-verbaal gedrag, dus van bijvoorbeeld meevoelen en aanmoedigen enerzijds, en oogcontact anderzijds, ertoe leidt dat patiënten echt gaan praten. Als een arts blijft steken in een biomedisch verhaal is er nihil kans dat de patiënt met een verhaal over de brug komt."
De inzichten die dankzij Bensings onderzoek verkregen zijn, hebben in vele medische opleidingen inmiddels een vaste stek gekregen. Maar zou de analyse van videobanden niet ook bruikbaar zijn in andere communicatie-settings? Waarom deze methode beperken tot de gezondheidszorg? "Sterker nog: deels is de theorie die wij bij onze analyse gebruiken juist afkomstig uit andere sectoren", aldus de Utrechtse psychologiehoogleraar. "Maar de relatie arts - patiënt is wel een heel specifieke. Enerzijds is er sprake van emotionele ongelijkheid en daardoor afstand, anderzijds is er een zekere afhankelijkheid van de patiënt van de arts. Dat maakt dat we het juist in deze sector toch hebben over een heel specifieke vorm van communicatie."
Bensing denkt erover de anderhalf miljoen euro van de Spinozepremie te benutten voor het digitaliseren van de video-banden, waarvan de levensduur immers veel korter is. Voor een ander deel wil ze het geld gebruiken om te achterhalen of er wellicht ook een relatie bestaat tussen een goede communicatie en zogeheten gezondheidswinst. "Tot nog toe hebben we vooral gekeken naar een relatie tussen die communicatie en ziektepreventie bijvoorbeeld, of tussen communicatie en patiënttevredenheid en emotioneel welbevinden. Uit ander onderzoek blijkt echter dat communicatie die de patiënt oprechte hoop geeft er bijvoorbeeld toe kan leiden dat bepaalde stoffen in het lichaam vrijkomen, zoals dopamine, die heilzaam werken op het genezingsproces. Een goed gesprek als medicijn, dus. Bestaat zoiets? Daar zou ik graag meer over willen weten. Maar misschien heb ik in november nog iets heel anders bedacht om het Spinozageld aan uit te geven."
Jozien Bensing
Privé
- Geboren in Tilburg in 1950, moeder van twee studerende kinderen
Studie & Werk
- Studie klinische psychologie in Utrecht; promotie in Rotterdam
- Wetenschappelijk onderzoeker bij het Nederlands Huisartsen Instituut
- 1985 - heden: Directeur Nederlands Instituut voor onderzoek van de gezondheidszorg NIVEL
- 1993- heden: Hoogleraar klinische- en gezondheidspsychologie UU
- 1996-1998: decaan faculteit Sociale Wetenschappen; tevens eerste vrouwelijke decaan van de UU
2003: ontvangt als eerste niet-Amerikaanse de internationale George Engel Award
- 2004: Benoemd tot Officier in de Orde van Oranje-Nassau
- Lid van de Gezondheidsraad, van de Adviesraad Wetenschap en Technologie, van de sociaal-wetenschappelijke raad van de Koninklijke Nederlandse Akademie van Wetenschapppen, van de raad van toezicht van het Nationaal Regieorgaan Genomics, voorzitter van de onderzoekschool Care en mede-oprichter en president van de European Association for Communication in Healthcare (EACH).