Universiteit Twente
Persberichten > Nieuw > 02-035
02-035 12-06-2002
`Dwars idee' voor proteomics
De menselijke eiwitkaart op een chip
Kennis van het menselijk proteoom is minstens zo belangrijk als het
volledig in kaart brengen van het DNA. De `eiwitblauwdruk' van de mens
geeft veel informatie, meer dan DNA, over cel-eigenschappen en
ziekte-oorzaken. Maar om alleen al de duizenden eiwitten in een enkele
cel in kaart te kunnen brengen, zijn nieuwe analysetechnieken nodig,
in staat tot veel analyses tegelijk. Aan de Universiteit Twente
ontwikkelt onderzoeker dr. ir. Richard Schasfoort hiervoor een
speciale chip. Voor zijn `dwarse ideeën' kreeg hij vorig jaar de
Vernieuwingsimpuls van NWO. De basis voor de proteomics chip heeft hij
inmiddels gelegd, met de ontwikkeling van een `patient monitoring
systeem' voor prostaatkanker dat volgens hetzelfde principe werkt.
Schasfoort gaat op 1 juli aan de faculteit Technische Natuurkunde van
start met een `Biochip'-groep om dit verder uit te bouwen.
De blauwdruk van een organisme is te vinden in het proteoom, het
totale pakket aan eiwitten dat in dit organisme tot uitdrukking komt.
Niet alle eiwitten hebben rechtstreeks verband met het DNA, ze
reageren bijvoorbeeld ook onderling. Het vinden van het eiwitpatroon
-elke cel heeft zo'n 10.000 eiwitten waarvan er duizenden vrij
onbekend zijn- is een race die daarom eigenlijk nog meer inzicht biedt
dan het volledig in kaart brengen van het DNA. Voor de internationale
Human Proteome Organisation (HUPO) is het de uitdaging meer dan
300.000 eiwitten in kaart te brengen.
Goud
Voor proteomics zijn al wel technieken beschikbaar. Die zijn echter
omslachtig: het is eigenlijk visueel herkennen van eiwitten en de
interessante eruit pikken met een soort chemische pincet. Voor heel
veel parallelle proeven is dit niet geschikt, vindt Schasfoort: hij
ziet grote kansen voor een combinatie van `microfluidics' en de
detectietechniek Surface Plasmon Resonance imaging (SPR). Hij wil op
die manier een laboratorium bouwen op een chip, voor het tegelijk in
beeld brengen van honderden tot duizenden eiwitten. Op de chip wordt
het proteoom via een scheidingstechniek opgesplitst in de
afzonderlijke eiwitten, die gaan interacties aan met moleculen die op
kleine goudvlakjes zijn aangebracht, en die slechts met één specifiek
eiwit een interactie kunnen aangaan. Door die interacties verandert de
brekingsindex, ze zijn daardoor met licht te traceren. Een laser scant
alle vlakjes, en met een camera is een totaalplaatje te krijgen.
Patient monitoring
De nieuwe Biochip-groep van Schasfoort, onderdeel van de leerstoel
Biofysische Techniek bij Technische Natuurkunde, gaat hiervoor een
geïntegreerd systeem ontwikkelen, waarvoor NWO de onderzoeker vorig
jaar de Vernieuwingsimpuls gaf. Als basis dient het systeem dat
Schasfoort al samen met Europese collega's ontwikkelde voor de
monitoring van prostaatkanker. Daar past hij SPR succesvol toe om de
aanwezigheid van een eiwit in bloed aan te tonen, met een
nauwkeurigheid van een tiende nanogram per milliliter. De daarvoor
ontwikkelde chip wordt verder uitgebreid om een groot aantal reacties
tegelijk aan te kunnen. De hele afhandeling en scheiding van
vloeistoffen gebeurt dan op dezelfde chip, terwijl ook de laser en
camera nog compacter zijn te maken.
Dr. Richard Schasfoort (43), van huis uit chemicus, ontwikkelde als
ondernemer eerder al SPR-technieken voor groot-formaat
analysemachines. Na een uitvoerige kennismaking met `microfluidics',
in de groep van prof. Albert van den Berg bij MESA+, wil hij SPR nu
koppelen aan deze microsystemen die heel kleine hoeveelheden vloeistof
manipuleren en besturen. Het potentieel van `lab-on-chip' bleek ook al
in het Human Genome project, toen in de VS chips op de markt kwamen
voor DNA-sequencing.
Schasfoort begint het project met zes onderzoekers en technici.
Noot voor de pers
Van de chip met enkele honderden goudvlakjes voor SPR-techniek is een
detail-foto beschikbaar, digitaal.
Ook is een powerpoint-presentatie van Schasfoort te vinden op
http://www.mesaplus.utwente.nl/archive/Sprintloc-webpage.ppt
Contactpersoon voor de pers: ir. W.R. van der Veen, tel (053) 4894244,
e-mail w.r.vanderveen@utwente.nl
© Universiteit Twente 2002