Biologie van beschrijven naar begrijpen

Breimer is hoogleraar farmacologie in Leiden en was tevens voorzitter van de themavoorbereidingscommissie Systeembiologie, ingesteld door niet minder dan zeven NWO-gebieden (ALW, CW, NGI, ZonMW, EW, FOM en STW) met als opdracht om een nationaal programma systeembiologie vorm te geven. Breimer: „Systeembiologie staat voor de overgang van een reductionistische aanpak naar een aanpak waarbij verschijnselen in groter verband worden bestudeerd. De opheldering van het genoom en nieuwe technieken zoals high throughput screening hebben enorm veel biologische data opgeleverd. Met alleen een beschrijving van de componenten kun je het functioneren van biologische systemen niet verklaren. Je moet ook de interacties tussen die componenten kennen op verschillende niveaus”

Gevraagd naar mogelijke toepassingen blijft Breimer dicht bij zijn eigen vakgebied, de farmacologie. „Via een systeembenadering kun je bijvoorbeeld in kaart brengen via welke stadia de overgang van gezond naar ziek verloopt en welke factoren daar een rol in spelen. Op dit moment kijken we vaak naar één factor en proberen we die te beïnvloeden met een medicijn. Als je weet welke factoren ook een rol spelen, heb je meer aangrijpingspunten en kun je ook denken aan combinatietherapie.” Ook op andere terreinen kan systeembiologie tot maatschappelijke voordelen leiden, onder meer bij de teelt van gewassen maar ook bij het verbeteren van productieprocessen waarbij gebruik wordt gemaakt van micro-organismen.
„Het bestuderen van interacties in biologische systemen vraagt per definitie om een multidisciplinaire benadering”, stelt Breimer. „Op basis van experimentele gegevens worden computermodellen ontwikkeld van biologische systemen. Op basis van de uitkomsten daarvan worden vervolgens weer nieuwe experimenten gedaan. Een iteratieve aanpak waarvoor je niet alleen biologen nodig hebt, maar ook chemici, fysici en mensen met verstand van wiskunde en informatica. Keien in hun eigen vakgebied, die ook in staat zijn om met andere disciplines samen te werken om een biologisch systeem te ontrafelen.”

De commissie stelt voor om vier tot zes multidisciplinaire centra in het leven te roepen waarin mensen uit die verschillende disciplines samenwerken. Breimer: „De fysieke concentratie zien we als een belangrijke voorwaarde voor succes. Je kunt natuurlijk ook virtueel samenwerken in nationale en internationale netwerken, maar dan krijg je waarschijnlijk onvoldoende interactie. Voor systeembiologisch onderzoek is juist van belang dat onderzoekers uit verschillende disciplines elkaar regelmatig spreken en elkaars taal leren verstaan.” Dat multidisciplinair onderzoek weinig aantrekkelijk is voor goede onderzoekers omdat het vaak weinig punten oplevert in de o zo belangrijke citatiescores, is volgens Breimer een achterhaald idee. „Je ziet dat aandacht en waardering voor multidisciplinair onderzoek toenemen zowel bij onderzoekers als bij gerenommeerde tijdschriften. Niet voor niets, want op het grensvlak tussen disciplines gebeuren vaak de meest interessante dingen.”

De vier tot zes centra voor systeembiologisch onderzoek worden geselecteerd via een open call for proposals. De deelnemende instellingen moeten blijk geven van betrokkenheid onder meer via een plan tot verankering van het centrum in hun onderzoeksomgeving. Het bedrijfsleven wordt er vooralsnog niet actief bij betrokken. Breimer: „Veel bedrijven hebben zich al gecommitteerd aan een of meer programma's die worden uitgevoerd in het kader van het Nationaal Genomics Initiatief. Die kun je niet vragen om zich ook hier nog eens aan te verbinden. Bovendien komt het wel goed uit. We kiezen een benadering waarbij de nieuwsgierigheid van de onderzoeker centraal staat. De ervaring leert overigens dat excellent onderzoek, dat door nieuwsgierigheid wordt gedreven, vaak aansluit bij de belangstelling van bedrijven.”
Het bedrag dat de commissie wil uittrekken voor de vier tot zes centra (30 miljoen voor vijf jaar) is bescheiden, zeker in het licht van de ambitie dat Nederland een leidende rol moet gaan spelen in systeembiologie. Breimer: „Het kan alleen als er al kiemen aanwezig zijn voor multidisciplinaire samenwerking. Als je het geld kunt gebruiken om die te versterken, dan mag je hopen dat op een termijn van twee of drie jaar voldoende kritische massa bijeen is gebracht voor een tweede impuls, die - naar ons idee - veel grootschaliger moet zijn. Het zaaikapitaal is ook niet bedoeld voor grote infrastructurele voorzieningen. In principe moeten de centra gebruik maken van wat er is.”

Het advies van de commissie is inmiddels besproken met de betrokken gebiedsbesturen, en begin december wordt het besproken met het algemeen bestuur van NWO. Breimer hoopt dat tegen het eind van het jaar de gevraagde dertig miljoen beschikbaar wordt gesteld, zodat begin volgend jaar een call for proposals kan uitgaan. Vanaf 2009 kan dan worden gewerkt aan het vruchtbaar maken van het Nederlands onderzoekslandschap, zodat in 2012 de grond rijp is voor een impuls in de orde van 300 miljoen euro. Breimer: „Een gefaseerde aanpak die Nederland optimaal voorbereidt om in de levenswetenschappen de stap te maken van beschrijven naar begrijpen.”


Bron: Onderzoek Nederland nr. 221, p. 4