Elektronenmicroscopie maakt de basis van het leven zichtbaar, en wel tot in het allerkleinste detail

Elektronenmicroscopie geeft een kijkje in de cel en helpt ons zo om meer te begrijpen van ziekte en gezondheid. Zien wat daar gebeurt, kan de weg openen naar nieuwe behandelingen. “Omdat elektronenmicroscopen enorm duur zijn, werken we in een klein land als Nederland samen in NEMI: Netherlands Electron Microscopy Infrastructure”, vertelt Judith Klumperman, hoogleraar celbiologie in het UMC Utrecht. “De aanschaf van de apparatuur doen we samen, evenals de opleiding van deskundigen.”

Elektronenmicroscopie maakt de basis van het leven zichtbaar, en wel tot in het allerkleinste detail. Bijvoorbeeld hoe een virus een cel inkomt. “Je kunt inzoomen en zo achterhalen waarom de ene cel wel wordt geïnfecteerd en de andere niet”, vertelt Judith Klumperman, hoogleraar Celbiologie. “Ook kun je met een elektronenmicroscoop in de cel zien wat het effect zien is van prikkels uit de omgeving of van de toediening van bestaande of nieuwe medicijnen.”

Inzoomen
Er zijn verschillende soorten elektronenmicroscopen: die waarmee je een heel organisme in beeld kunt brengen, maar ook soorten om in te zoomen op één eiwit. Leg je die beelden naast elkaar, dan kun je als het ware van een molecuul in een cel naar de hele mens gaan en terug. “Elektronenmicroscopen zijn belangrijk voor wetenschappelijk onderzoek naar wat er in de cellen van ons lichaam gebeurt”, vertelt Judith. Er is echter één probleem: ze zijn enorm duur. Eén elektronenmicroscoop kost enkele miljoenen en heeft hoge onderhoudskosten.
 
Maximaal profiteren
Om over deze geavanceerde techniek te kunnen beschikken én die betaalbaar te houden, wordt er in Nederland goed samengewerkt. Dat gebeurt vanuit de Netherlands Electron Microscopy Infrastructure (NEMI), waar Judith voorzitter van is. Zo heeft dit landelijke netwerk de 17,2 miljoen euro die de Nederlandse organisatie voor Wetenschappelijk Onderwijs (NWO) in 2018 beschikbaar stelde voor de aanschaf van elektronenmicroscopen en opleidingen samen slim verdeeld. Judith: “In Groningen, Maastricht, Delft, Leiden en Utrecht worden de nieuwste, gespecialiseerde technieken voor elektronenmicroscopie geïnstalleerd. Daarnaast leiden we van het bedrag mensen op om deze microscopen te kunnen gebruiken. Door landelijk samen te werken, kunnen we in een klein land als Nederland maximaal profiteren van deze prachtige apparatuur.”
 
Zieke cel
Voordeel van de landelijke samenwerking is ook dat als een organisatie elektronenmicroscopie nodig heeft, NEMI logischerwijs meteen in beeld komt. “Op de website van NEMI staan alle technieken en vormen van elektronenmicroscopie die in Nederland beschikbaar zijn“, vertelt Judith. “Zo kan een onderzoeker afhankelijk van zijn studie-onderwerp, bijvoorbeeld een zieke cel, eiwit of molecuul, zien waar de meest geschikte techniek aanwezig is.”
 
Belangrijke spelers
In november organiseerde NEMI in Utrecht een eerste bijeenkomst voor de Nederlandse gemeenschap rond elektronenmicroscopie. Meer dan 180 onderzoekers en wetenschappers van universitair medische centra, (technische) universiteiten, ontwikkelaars, bedrijven en sponsors kwamen bijeen. “Dat is echt heel veel”, licht Judith toe. “Je hebt dan zowat alle belangrijke spelers op dit gebied bij elkaar.” De goede samenwerking in Nederland op het gebied van elektronenmicroscopie is zo bijzonder, dat die ook internationaal de aandacht trekt. Klumperman: “We krijgen bezoek uit andere Europese landen die het ook zo willen aanpakken.”
 
Niet-levende materialen
De werkwijze van de NEMI verenigt ook de life sciences en de material sciences: de wetenschappen van de levende en die van de niet-levende materialen. “Met elektronenmicroscopie kun je naar de basis van het leven kijken, maar ook naar niet-levende zaken, zoals nanodeeltjes”, vertelt Klumperman. “Die twee velden vinden elkaar in de techniek en in de wetenschap, bijvoorbeeld in het onderzoek naar de rol die nanodeeltjes kunnen hebben bij het afleveren van geneesmiddelen in de cel.”
 
In de NEMI werken vijf Nederlandse UMC’s en acht universiteiten samen. In Utrecht gaan de universiteit en het UMC Utrecht samen een groot centrum voor elektronenmicroscopie realiseren. “Als ziekenhuis concentreren we ons daarin op onderzoek in cellen en weefsels. De Universiteit Utrecht richt zich meer op moleculaire structuren, de chemische en de biologische kant”, vertelt Judith. “Daarbij proberen we elkaar waar mogelijk te versterken: ‘jij bent goed in dit, ik ben goed in dat.’ Zo kunnen we alle kennis en kunde benutten die we in huis hebben.”