Interviewreeks ETH: ‘Kloppende match is voorwaarde voor succes’
In dit derde artikel uit de interviewreeks van het programma Enabling Technologies Hotels vertellen Wouter de Laat van het Hubrecht Instituut en Mauro Muraro van Single Cell Discoveries over hun samenwerking en ervaringen.
Het project waarin Wouter en Mauro samenwerkten, betrof fundamenteel onderzoek. Het draaide om hoe de werking van DNA, het erfelijk materiaal in menselijke cellen wordt gereguleerd. Daarvoor was onderzoek nodig naar geautomatiseerde analyse van grote hoeveelheden samples. Wouter vat het onderzoek in zo simpel mogelijke bewoordingen samen.
DNA vouwen
“Op DNA in cellen bevinden zich genen. Cellen verschillen van elkaar doordat ze verschillende genen gebruiken om eiwitten te maken. Dat doen cellen door sommige genen ‘aan te zetten’ en andere niet. Dat gebeurt via een stukje ‘regel-DNA’, dat we een enhancer noemen. Soms liggen die enhancers ver weg van het gen dat ze controleren. Het DNA vouwt zich dan op zodat de enhancer het gen kan vinden: enhancer-gencommunicatie en DNA-vouwing. Bij dat proces zijn eiwitten betrokken waarvan sommige bekend zijn. Wij hadden nieuwe kandidaat-eiwitten gevonden die wellicht ook bij dit proces betrokken zijn.”
Om verder te onderzoeken of deze eiwitten daadwerkelijk belangrijk zijn voor genregulatie op afstand, moesten de eiwitten één voor één verwijderd worden in een hoog aantal verschillende celpopulaties. Vervolgens konden worden gemeten welke genen er verkeerd worden aangezet. Het bedrijf van Mauro analyseert normaliter individuele cellen op van alles. “Maar het was voor Single Cell Discoveries ook interessant om te kijken of ze hun aanpak konden aanpassen om tegelijkertijd in veel verschillende celpopulaties metingen te verrichten,” vervolgt Wouter. “Dit is nu gelukt. We zijn nog met de analyse van die data bezig maar vinden al interessante eiwitten die we nu verder willen onderzoeken.”
Wouter de Laat
Mauro Muraro
Interessante biologie
Single Cell Discoveries is gespecialiseerd in de analyse van individuele cellen; cel per cel bepalen welke genen er aan of uit staan,”, legt Mauro uit. Hiermee onderzoek je van honderden tot duizenden cellen tegelijk de meest veelvoorkomende moleculen. “Onderzoekers geven bij ons soms aan meer diepgaande “bulk” analyse te willen doen op hun sample waarbij ze een beter beeld willen krijgen van alle moleculen, niet alleen de meest veel voorkomende. Hiervoor zijn veel meer cellen gezamenlijk per sample nodig. Het probleem met deze aanpak is dat de analyse veel geld en tijd per sample kost, omdat ieder sample handmatig en apart wordt opgewerkt.
Voor single cell analyses gebruikten we al een biologisch label waarmee je moleculen van samples kunt barcoden. Daardoor kun je cellen op een hoop kunt gooien en ze hetzelfde proces laten volgen. In de resultaten kun je dan zien welk molecuul uit welk sample kwam. Dit scheelt tijd en daarmee geld. Deze barcoding strategie samen met het automatiseren door middel van robots zou ons in staat stellen om ook veel bulk samples tegelijk te verwerken. Wouter kenden we al van een eerder contact. We hebben hem benaderd om te zien of ze interessante biologie hadden waarmee we onze techniek konden toepassen op grotere samples.”
"Samenwerken betekende voor mijn onderzoekers een unieke kans om hun eigen project interessanter te maken"
Snelle onderlinge match
Wouter: “Wij kenden elkaar al en konden ieder voortbouwen op eigen, lopende, onderzoekslijnen. Samenwerken betekende voor mijn onderzoekers een unieke kans om hun eigen project interessanter te maken.” Voor Mauro gold dat ook. “We waren beiden gemotiveerd er tijd en moeite in te steken en het tot een goed einde te brengen. Een nieuwe technologie opzetten is een ding, maar uiteindelijk wil je relevante resultaten. We hebben met Wouter een proof-of-concept gedaan. Daarin kunnen we voor het eerst met een paar honderd samples in een keer werken. Dat staat nu aan de basis van verder onderzoek met nog meer samples”.
Goede samenwerking
Wouter en Mauro leken dus ideale partners, maar hoe verliep de samenwerking in de praktijk? Heel soepel, volgens Wouter. “ Mauro had soms samples nodig om zelf zaken te kunnen testen. Aan onze kant waren er onderzoekers die wisten dat we mooie en nuttige data zouden krijgen. We waren erg gemotiveerd om die elke keer te leveren. Singel Cell Discoveries heeft andersom veel ervaring met grote datasets en ze konden ons goed helpen om onze weg daarin te vinden en mijn collega’s te trainen.” Mauro zie dat ook zo: “We konden snel schakelen, want we zitten in hetzelfde gebouw. De samples die we voor onze testen nodig hadden, waren bijna altijd beschikbaar. We zijn nog een groeiend bedrijf en onze onderzoekskant is nog in de opstartfase. We waren misschien iets trager dat we wilden zijn. Maar Wouter was als teamleider geduldig en we hebben de dataset kunnen opleveren die we samen voor ogen hadden.”
“Zowel de academische als commerciële partij moeten werkelijk gedreven zijn in een samenwerking, anders gaat het mis”
Geleerde lessen
In dit programma is weliswaar niets misgegaan, maar er zijn wel lessen geleerd volgens Mauro. “We hadden beter kunnen plannen en in het lab iemand stand-by hebben voor het moment dat er geld voor een experiment is. Het is vaak moeilijk om die capaciteit vrij te maken. We hadden nog geen R&D personeel, onze mensen moesten het erbij doen.”
Wouter belicht het risico dat een bedrijf als initiatiefnemer loopt. “Zeker als beginnend biotech-bedrijf wil je je niet laten afleiden door zijsporen die een academische groep voor je definieert. Het is de kunst om bij een technische ontwikkeling die je wilt doen, interessante biologie en een voldoende gemotiveerde academische groep te vinden.”
De toekomst van het onderzoek
Als zodanig krijgt de samenwerking volgens Wouter geen vervolg. Het heeft namelijk al de gewenste dataset opgeleverd waaraan meerdere mensen nu verder werken. Zijn doel is nog wel het onderzoek in een publicatie te verwerken. Mauro ziet het vervolg in de vorm van technologieontwikkeling. “Voor ons is er nu de schone taak alles verder te automatiseren. Alles wat veel reagentia en uren vergt, eruit te snijden. Niet puur vanwege de kosten voor het bedrijf, maar omdat de vragen van onderzoekers vaak om duizenden samples draaien. Op die manier is het een technologie waaraan we voor grootschaliger onderzoek iets hebben en die we makkelijk kunnen managen.”
“Het is belangrijk dat verwachtingen gelijk lopen in een samenwerking”
Tips voor andere combinaties van onderzoekers en tech-huizen
Het programma Enabling Technologies Hotels is afgesloten, maar hebben Wouter en Mauro tips voor met hen vergelijkbare initiatieven? Mauro bevestigt: “Het is belangrijk dat verwachtingen gelijk lopen. Zorg ervoor dat je de juiste biologie en technologie bij elkaar hebt. Anders loop je het risico langs elkaar heen te praten.” Wouter benadrukt ook het belang van de juiste combinatie: “De match moet kloppen. De twee partijen met verschillende drijfveren en ieder een eigen doel moeten wel te combineren zijn. Het kan natuurlijk frustrerend worden als er aan één kant niet wordt geleverd. Een partnerschap werkt alleen als beiden werkelijk gedreven zijn. Dat moet een criterium zijn voor samenwerking tussen een academische groep en de commerciële, anders gaat het mis.”