Elf NWO Open Competitie XS-subsidies voor Leidse onderzoekers
Elf onderzoekers van de Universiteit Leiden krijgen een NWO Open Competitie ENW XS-subsidie voor hun onderzoeksprojecten. Ze onderzoeken hoe ze software groener en sneller kunnen maken, ziekten beter kunnen behandelen en angstgedrag kunnen veranderen door de biologische klok te manipuleren.
De XS-subsidies van maximaal 50.000 euro zijn bedoeld om veelbelovende ideeën, vernieuwende en risicovolle initiatieven mogelijk te maken. Het voorgestelde onderzoek is grensverleggend en op voorhand staat niet vast of de beoogde doelstelling wordt gehaald. Wat telt is dat elk resultaat, zowel positief als negatief, de wetenschap vooruit helpt.
De onderzoekers van de Universiteit Leiden die een subsidie krijgen, leggen uit wat voor onderzoek ze gaan doen.
Software groener en sneller maken
Ben van Werkhoven - Leiden Institute of Advanced Computer Science
Het doel van dit project is om krachtige computerapplicaties sneller en duurzamer te laten draaien. Deze applicaties worden gebruikt in kunstmatige intelligentie (AI) en voor wetenschappelijke berekeningen in klimaatmodellering of astronomie. Door uitgebreide datasets te analyseren over de interactie tussen software en hardware, ontwikkelen we slimme tools met behulp van uitlegbare kunstmatige intelligentie en ‘transfer learning’, die leren van eerdere optimalisaties om toekomstige optimalisaties te verbeteren en de software automatisch efficiënter af te stemmen op de hardware. Het resultaat: betere prestaties, lager energieverbruik en verminderde CO₂-uitstoot van 's werelds snelste computers.
Eenvoudige bloedtest voor vroege detectie eierstokkanker
Agustin Enciso Martinez - LUMC
Eierstokkanker is de dodelijkste gynaecologische kankersoort, omdat de meeste vrouwen te laat worden gediagnosticeerd. We ontdekten dat tumoren minuscule deeltjes in het bloed afgeven, tumorblaasjes genaamd, die een unieke suiker bevatten die niet in gezonde blaasjes voorkomt. We willen dit inzicht omzetten in een eenvoudige bloedtest voor vroege kankerdetectie. Onze test maakt gebruik van nieuwe probes die tumorblaasjes via deze suiker opvangen, en speciale nanodeeltjes die onzichtbaar licht omzetten in een helder signaal. Deze aanpak maakt zeer gevoelige detectie mogelijk, cruciaal om tumorblaasjes te detecteren als tumoren nog klein zijn. Indien succesvol, zou de test levens kunnen redden.
Kunnen we angstgedrag veranderen door de biologische klok te manipuleren?
Christian Tudorache - Instituut Biologie Leiden
Stel je een wereld voor waarin angst wordt verminderd door simpelweg onze biologische klok te versterken. In dit project wordt onderzocht hoe dat kan, met zebravissen als model. Net als mensen hebben zebravissen verschillende persoonlijkheden: sommigen zijn moedig en avontuurlijk, anderen voorzichtig. Deze eigenschappen hangen nauw samen met het ritme van hun biologische klok. Met het innovatieve molecuul CEM3, dat de interne klok versterkt, willen we verlegen zebravissen omtoveren tot zelfverzekerde verkenners. Onze resultaten kunnen de geestelijke gezondheidszorg revolutioneren en nieuwe inzichten geven in de relatie tussen persoonlijkheid en onze interne tijdmechanismen.
Groei van hersentumoren remmen
Madeline Kavanagh - Leids Instituut voor Chemisch Onderzoek
Hersentumoren behoren tot de meest uitdagende vormen van kanker om te behandelen; patiënten leven na de diagnose slechts iets meer dan een jaar. Met dit project beogen we proof-of-concept te leveren voor een nieuwe strategie om de groei van hersentumoren te remmen door ons te richten op een belangrijke regulator van kanker-geassocieerde GTPase-eiwitten. Dit is een hoog risico, aangezien er nog geen geneesmiddelen zijn ontwikkeld die dit mechanisme benutten. Indien succesvol, zouden we een campagne voor medicijnontdekking kunnen starten om nieuwe kankerbehandelingen te ontwikkelen. Bovendien zal dit onderzoek ons begrip verbeteren van de biologische mechanismen die de ontwikkeling van kanker stimuleren.
Ademhalingsproblemen bij pasgeborenen
Janneke Dekker - LUMC
Ademhalingsproblemen zijn bij pasgeborenen de belangrijkste reden voor opname op de intensive care, vooral na een keizersnede. Zonder weeën houden zij na geboorte meer vocht in de longen. De huidige behandeling bestaat uit continue positieve druk op de luchtwegen, waardoor vocht uit de longen in het omliggende weefsel wordt geduwd. Hoewel dit de longen vrijmaakt, perst de druk het weefsel samen, wat de herverdeling van vocht vertraagd en de ademhalingsproblemen verlengt. Wij stellen een alternatief voor: continue negatieve druk rondom de borstkas. Dit opent de longen zonder weefsel samen te drukken en kan daarmee de herverdeling van het vocht bespoedigen.
Snelle gepersonaliseerde therapie bij anaplastische schildklierkanker
Margo Dona - Instituut Biologie Leiden
Anaplastische Schildklierkanker (ATC) is een van de meest agressieve vormen van kanker met slechte prognose. In dit project gebruiken we transparante zebravislarven om patiëntspecifieke avatars van ATC te maken. Door tumorcellen van patiënten in een zebravis te transplanteren, kunnen we in real time zien hoe de kanker groeit, uitzaait en samenwerkt met het immuunsysteem. Binnen tien dagen maakt dit model het mogelijk behandelingen snel te testen, inclusief geavanceerde medicijnafgifte met nanodeeltjes die tumorcellen gericht aanvallen. Deze kennis kan de ontwikkeling van nieuwe therapieën versnellen voor momenteel ongeneeslijke ATC. In potentie kan dit platform in de toekomst worden gebruikt voor diverse kankers.
Een nieuwe benadering van de ziekte van Alzheimer
Martina Huber - Leids Instituut voor Onderzoek in de Natuurkunde
Neurodegeneratieve ziektes, zoals de ziekte van Alzheimer en Parkinson, zijn een groeiend maatschappelijk probleem, ook omdat er nog geen genezing mogelijk is. Vooral de oorzaak van het afsterven van de zenuwcellen in de hersenen is nog niet bekend, waardoor er ook nog geen geneesmiddelen bestaan. Een risicofactor voor alzheimer is een vorm van het eiwit apolipoproteinE (apoE). Wij onderzoeken of het chemisch mogelijk is dat apoE een eiwit (ferritine) aantast, dat ijzer-ionen opslaat in het lichaam. Omdat beschadigt ferritine de ijzer-huishouding in de cellen kan verstoren, kan dit een mechanisme zijn dat het afsterven van hersencellen bevordert.
Zeldzame stoffen voor geneesmiddelen produceren
Sandra Irmisch - Instituut Biologie Leiden
Planten produceren een aantal van onze belangrijkste medicijnen en maken nog meer metabolieten die belangrijke, levensveranderende geneesmiddelen kunnen worden. Deze stoffen zijn vaak zeldzaam en chemisch complex, waardoor hun beschikbaar voor de gezondheidszorg beperkt is en de ontwikkeling van nieuwe medicijnen wordt belemmert. Het gebruik van simpele organismen zoals gist om zulke waardevolle metabolieten te produceren biedt een kansrijke oplossing, maar wordt beperkt door de lage productieopbrengst. Wij willen de opbrengstbeperkingen oplossen door een co-cultuurproductiesysteem te ontwikkelen voor de complexe metaboliet montbretin A, een veelbelovende antidiabetische stof. Dit zal leiden tot grootschalige productie van belangrijke therapeutische metabolieten uit planten.
Weg plaveien voor veiligere gentherapieën
Frank Staal - LUMC
Zeldzame genetische ziekten treffen meer dan een miljoen mensen in Nederland en veroorzaken levensbedreigende aandoeningen waarvoor nog geen genezing bestaat. Het repareren van genetische defecten met gentherapie in stamcellen kan een levenslange genezing bieden. Dit gebeurt door een gezond gen met een virus in stamcellen te brengen. Dit kan echter leiden tot ongecontroleerde activiteit van het therapeutische gen, wat kanker kan veroorzaken. Met dit project willen we een veiligere strategie te ontwikkelen: ‘DNA-schakelaars’ die genen alleen activeren in de cellen die behandeld moeten worden. Als dit lukt, kan deze doorbraak leiden tot innovatieve en veiligere gentherapieën voor zeldzame genetische ziekten.
Natuurkunde op de allerkleinste schaal van ruimte en tijd
Alexandru-Ionut Babeanu - Leiden Instituut voor Onderzoek in de Natuurkunde
De natuurwetten beschrijven het heelal uitzonderlijk goed. Maar ons begrip van de natuur valt uiteen op de allerkleinste schaal van ruimte en tijd. Op dat niveau werkt de natuurkunde mogelijk als een soort computersysteem: een netwerk waarin informatie wordt verwerkt via precieze regels, vergelijkbaar met algoritmen in computers. Ik onderzoek of dit speculatieve idee te combineren is met wat we wél weten: de ‘vaagheid’ van moleculen, atomen en elementaire deeltjes – een quantumdeeltje heeft namelijk niet één exacte positie, maar een wolk van mogelijke posities. Als beide perspectieven samen kunnen gaan, kan dat leiden tot een radicaal andere denkwijze over de natuur.
Tart HCO⁺ in de ruimte de regels van de scheikunde?
Joan Enrique Romero - Leids Instituut voor Chemisch Onderzoek
Het molecuul HCO⁺ speelt een belangrijke rol in de chemie van ster- en planeetvorming. Echter lijkt een van de processen die dit molecuul normaal gesproken zouden moeten afbreken—de reactie tussen HCO⁺ en koolstof—in de ruimte niet plaats te vinden. In dit onderzoek kijk ik of deze ‘verboden’ reactie tóch kan plaatsvinden dankzij een quantummechanisch effect waarbij elektronen van spin kunnen veranderen. Met behulp van geavanceerde computersimulaties onderzoek ik hoe realistisch dit mechanisme is. Dit kan ons inzicht geven in de rol van quantumverschijnselen in de astrochemie en mogelijk onze kijk op moleculaire evolutie in de koudste gebieden van het heelal veranderen.