Blog

Professor Bio-informatica Tim De Meyer versterkt multidisciplinaire onderzoeksgroep N2N

Tim De Meyer werd begin dit jaar aangesteld als professor Bio-informatica in de multidisciplinaire onderzoeksgroep From Nucleotides To Networks (N2N). Zijn belangrijkste focus is de analyse van data die verkregen werd door high-throughput experimenten naar epigenetische factoren die het ontstaan van hart- en vaatziekten en kanker kunnen verklaren.

De UGent besloot vorig jaar om 12,5 miljoen euro extra te investeren in vijf onderzoeksdomeinen waarin de Gentse wetenschappelijke expertise vandaag al hoog staat aangeschreven. De extra duw in de rug moet ertoe leiden dat de universiteit voor die speerpunten over pakweg vijf jaar aan de wereldtop zal staan. Bio-informaticus Tim De Meyer is een van die wetenschappers die deze ambitie moet proberen waar te maken.

"Ik heb aan de UGent bio-ingenieur optie cel- en genbiotechnologie gestudeerd", vertelt hij. "Tot begin de jaren 2000 was het analyseren van een gen, om te bepalen of het al dan niet gemuteerd of epigenetisch gemodificeerd was, een zeer arbeidsintensief werk. Dankzij de introductie van de next generation sequencing methodologie worden vandaag echter op korte tijd zodanige hoeveelheden data gegenereerd dat de verwerking een wetenschap op zich is geworden. Tijdens mijn eerste doctoraatsjaren stelde ik vast dat heel wat onderzoeksdata onaangeroerd bleven liggen. Ik ben mij beginnen toeleggen op statistische data-analyse, algoritme ontwikkeling en data mining en voor ik het zelf goed en wel in de gaten had, had ik mij gespecialiseerd. Veel mensen in onze onderzoeksgroep hebben hetzelfde parcours afgelegd. Sinds februari geef ik les aan de bio-ingenieurs maar het is hoogst waarschijnlijk dat er binnen afzienbare tijd aan onze universiteit ook wel een masteropleiding Bio-informatica zal groeien."

Boost

Epigenetica is de tak van de biologie die de regulatie van de activiteit van genen bestudeert die wel van cel tot cel overerfbaar is, maar echter niet in de DNA-code zelf vervat zit. Omgevingsfactoren blijken hier een belangrijke rol in te spelen. "Deze discipline verklaart bijvoorbeeld waarom eeneiige tweelingen, die in theorie genetisch identiek zijn, uiterlijk toch van elkaar verschillen en ook andere ziektebeelden kunnen ontwikkelen. Dat brengt onder meer met zich mee dat de voorbestemming, die de mensen vaak uitdrukken in het zinnetje het zit in mijn genen, nog voor een groot stuk bijgestuurd kan worden. Het vermijden van typische risicofactoren zoals roken, ongezond eten en weinig bewegen is in dit verband een belangrijke regulerende factor. Ook al speelt de epigenetica zich dus niet af in de DNA-sequentie van de cellen, het is er duidelijk wel op geënt. Toen in 2001 het humaan genoom volledig gedecodeerd was, betekende dat bijgevolg ook een enorme boost voor deze tak van de wetenschap."

Nieuwe screeningstools

"Om te weten waar de machinerie ter hoogte van het dna gezondheidsproblemen zoals kanker en hart- en vaatziekten kan veroorzaken, moeten we eerst goed bestuderen hoe het hele systeem in elkaar zit als het wel goed werkt en waarom bepaalde genen al dan niet tot expressie komen. Het is pas sinds begin de jaren '80 dat we weten dat dergelijke epigenetische ‘gen silencing' hetzelfde effect kan hebben als een genetische mutatie. Deze kennis laat ons toe om nieuwe screeningstools te ontwikkelen voor vroege detectie van bijvoorbeeld kanker. Een andere mogelijke toepassing is de stratificatie van patiënten om te bepalen met welke therapieën de beste resultaten kunnen geboekt worden. Aangezien tumoren zeer verschillend zijn, is de mogelijkheid om gepersonaliseerde therapieën te ontwikkelen bijzonder belangrijk voor de succesvolle behandeling van de aandoening."

Asklepios project

Tijdens zijn doctoraatstudie concentreerde Tim De Meyer zich vooral op het Asklepios project. Dit langlopende bevolkingsonderzoek bestudeert de wisselwerking tussen veroudering, hart- en haemodynamiek en chronische ontsteking in hart- en vaatziekten, en de rol van epigenetica in deze processen, en is het resultaat van een succesvolle samenwerking tussen verschillende faculteiten (artsen, ingenieurs, bio-ingenieurs) aan UGent.

"Ruim 2.500 inwoners van Erpe-Mere en Nieuwerkerken die in 2002 tussen de 25 en 55 jaar oud waren en geen tekenen vertoonden van hart- en vaatziekten lieten zich grondig onderzoeken. Hiervoor was de steun van de lokale huisartsen onmisbaar.", aldus De Meyer. "Hun bloed- en serumstalen werden nauwgezet geanalyseerd en vervolgens werd ook hun levenswijze in kaart gebracht. Bijna tien jaar later willen we die mensen opnieuw onderzoeken om na te gaan of ze intussen hart- en vaatziekten ontwikkeld hebben. In dat geval kunnen we nagaan of er in die eerste samples al aanwijzingen te vinden waren voor deze aandoeningen en of we op basis daarvan merkers kunnen bepalen die aanleiding geven tot een verhoogd risico. In dat geval wordt het in de toekomst mogelijk om preventief op te treden en op zoek te gaan naar nieuwe medicijnen of therapieën."

Kapitaalinjectie

De beslissing om van Bio-informatica aan de Universiteit Gent één van de vijf speerpunten te maken creëert nieuwe opportuniteiten voor het wetenschappelijk onderzoek.

"De next generation sequencing methodologie en high througput epigenetica vragen om een zeer specifieke data-analytische aanpak en een aangepaste computerinfrastructuur", aldus professor De Meyer. "Ook veel statistische algoritmes moeten aangepast worden omdat de toepassingen van tien jaar geleden vandaag al veel te traag zijn. Omdat dezelfde noden zich voordoen in andere wetenschappelijke disciplines was er nood aan een volledig nieuwe aanpak die steunt op multidisciplinariteit."

"Netwerken is in een wetenschappelijke context altijd al belangrijk geweest maar het opzetten van een onderzoeksconsortium met een structuur die de samenwerking tussen vakgebieden in de genen heeft, zorgt er wel voor dat die samenwerking niet louter van persoonlijke contacten afhangt. Het opzetten van het speerpunt gaat bovendien gepaard met een structurele kapitaalinjectie die vooral tot uiting komt door de creatie van een aantal doctoraats-, postdoctoraats- en ZAP-posities. De bedoeling is om als het speerpunt over vijf jaar wordt beëindigd, de onderzoeksgroep zodanig goed werkt dat we op hetzelfde elan verder kunnen doen met middelen van nationale en internationale projectaanvragen. En ook al is dit geen doel op zich, is de kans dat op termijn ook spin-offs worden gecreëerd, waarschijnlijk. De stap van fundamenteel onderzoek naar de ontwikkeling van concrete medische toepassingen en activiteiten die zich toespitsen op bepaalde types data-analyse is in deze sector immers niet zo groot."