Column Hans Clevers

Of Yeast and Men

Zestig jaar geleden ontdekte de Belgische celbioloog Christian de Duve lysosomen: de prullenbakken van onze cellen. Daarin deponeren ze biologische afbraakproducten die ze van buitenaf hebben opgenomen. Enkele jaren later ontdekte De Duve dat cellen ook delen van zichzelf in deze afvalbakken deponeren, vermoedelijk om oude, versleten structuren te verwijderen en hun bouwstenen te recyclen. Hij muntte daarvoor de term ‘autofagie’

Tientallen jaren bleef het een raadsel hoe cellen precies kleine stukjes van zichzelf opeten. Deze vraag werd 25 jaar geleden opgepakt door Yoshinori Ohsumi van het Tokyo Institute of Technology, inmiddels de zeventig gepasseerd.

Ohsumi besefte dat menselijke cellen op min of meer dezelfde manier te werk gaan als gistcellen. Omdat de eencellige gisten aanzienlijk eenvoudiger zijn dan onze eigen cellen, bedacht hij dat gist wellicht het ideale systeem bood om autofagie in te bestuderen. Ohsumi isoleerde giststammen waarin het proces van autofagie was verstoord. Met behulp van moleculaire technologie ging hij na welke genen voor die mutaties verantwoordelijk waren; al snel vond hij er meer dan vijftien. Daarmee kon Ohsumi ontrafelen hoe een gistcel kleine deeltjes markeert, naar het lysosoom transporteert en vervolgens verteert.

Ohsumi bracht vrijwel het hele proces van autofagie in kaart en onthulde hoe de verschillende onderdelen daarbij samenwerken. Zo ontstond er een nieuw vakgebied. Andere wetenschappers wisten vervolgens aan te tonen dat zoogdiercellen dezelfde genen gebruiken voor autofagie als gist ‒ precies zoals Ohsumi had voorspeld.

Autofagie is veel meer dan een mechanisme voor de recycling van celonderdelen. Het speelt een centrale rol bij belangrijke bedreigingen van de wereldgezondheid. Autofagie is cruciaal om perioden van honger te overleven, niet alleen voor gist maar ook voor zoogdieren. De rol ervan bij het tegenovergestelde verschijnsel – obesitas – wordt op dit moment grondig bestudeerd. Cellen gebruiken het autofagiesysteem ook om ongewenste bacteriële bezoekers te verwijderen. De lijst van dit soort ongenode gasten is indrukwekkend: tuberculose, Salmonella, Shigella, Coxiella en Listeria. Zij zijn verantwoordelijk voor een aantal van de dodelijkste infectieziekten. Ook naar de rol van autofagie bij neurologische aandoeningen, zoals de ziekten van Alzheimer en Parkinson, wordt intensief onderzoek gedaan.

Wij wetenschappers bouwen voort op het werk van anderen. We voegen details toe en leggen nieuwe verbanden. We corrigeren fouten in ons eigen werk en in dat van anderen. Maar er is een zeldzaam type wetenschapper dat anders is. Dat zijn de mensen die nieuwe vakgebieden tot stand brengen en nieuwe horizonten openen. Dat zijn de reuzen op wier schouders wij staan. Het zijn er niet veel. Maar Yoshinori Ohsumi, dit jaar de winnaar van de Nobelprijs voor de Geneeskunde, is er één van.

Wij wetenschappers bouwen voort op het werk van anderen

Hans Clevers leidt een onderzoeksgroep bij het Hubrecht Instituut van de KNAW, is hoogleraar medische genetica aan de Universiteit Utrecht en UMC Utrecht en wetenschappelijk directeur van het Prinses Máxima Centrum voor Kinderoncologie.