ENGINEERINGNET.BE - ‘Mechanische eigenschappen van cellen, zoals stijfheid, stroperigheid of viscositeit, zijn belangrijk bij onder meer de immuunrespons bij ziekte’, aldus promovendus Tom Evers van ULeiden. 'Zo moet een macrofaag die een ziekteverwekker opslokt, zich daar soepel omheen kunnen lubberen.'
Bij kanker spelen deze eigenschappen van cellen ook een rol. Evers: ‘In een tumor worden sommige cellen soms zachter, minder rigide. Die cellen kunnen gemakkelijker door het lichaam migreren. Dat gebeurt bij kanker die uitzaait.’
Bij leukemie is een bepaald type immuuncellen ziek: monocyten. Eenmaal aangedaan, veranderen hun mechanische eigenschappen. ‘Als we dat goed kunnen meten, kan de stijfheid van zulke cellen een manier zijn om de diagnose te stellen.’
Evers ging onder meer aan de slag met een optisch pincet. Dat is een apparaat waarmee wetenschappers bijvoorbeeld een streng DNA kunnen vasthouden, eraan trekken en dan meten hoe stijf hij opgerold zit.
‘Ik paste het pincet zo aan dat je één cel tussen twee glasbolletjes kunt sandwichen. Aan de hand van de kracht waarmee je die bolletjes op elkaar duwt en de stretch die de cel daarbij vertoont, meten we de stijfheid van de cel.’
In de buurt van tumoren is iets vreemds aan de hand met macrofagen. Terwijl sommige van hen tumorcellen opruimen, scharen andere zich om de tumor heen en beschermen juist de tumorcellen.
Evers wilde bewijzen of die verschillende subtypen immuuncellen herkenbaar zijn aan hun stijfheid. Hij haalde macrofagen uit gezond borstweefsel van muizen en tumor-geassocieerde macrofagen uit muizen met borstkanker. ‘De macrofagen die de tumor beschermen, hadden een hogere rigiditeit.’
‘Met onze mechanobiologie proberen we een nieuw veld binnen de biologie te introduceren’, zegt Evers over zijn werk. Bij studies naar genen spreken biologen van genomics. Gaat het over eiwitten, dan heet het proteomics. Onderzoek naar stofwisseling heet tegenwoordig metabolomics.
De resultaten van zijn studie laten zien dat er nog meer aspecten relevant zijn. Evers: ‘Mechanomics voegt de dimensie van de mechanische eigenschappen, zoals stijfheid en viscositeit, toe.
Als postdoc-onderzoeker doe ik nu onderzoek naar ziekten waarbij de bloedvaten gaan lekken. Dat moet ook te maken hebben met mechanische eigenschappen van bloedvaten.’ Daarover valt dus voor cel-mechanobioloog Evers nog veel te ontdekken.
