We zijn verheugd te kunnen aankondigen dat Sadie Vermeiren, 24 jaar, door een internationale jury van Parkinson-onderzoekers is geselecteerd als de tweede winnaar van de De jaarlijkse prijs van de Demoucelle Parkinson Charity voor de beste masterscriptie door een jonge Belgische wetenschapper die zich bezighoudt met welk aspect dan ook van de ziekte van Parkinson – diagnose, gevolgen, zorg, behandeling of genezing.
Net als andere kandidaten uit heel België diende mevrouw Vermeiren haar scriptie in, vergezeld van een korte samenvatting, waarna ze werd geselecteerd om haar werk in een tweede beoordelingsronde aan de jury te presenteren.
Gefeliciteerd, Sadie!
Zou je jezelf even willen voorstellen?
Mijn naam is Sadie, ik ben 24 jaar oud en ik woon in Brussel. Ik heb onlangs mijn masterdiploma in bio-ingenieurswetenschappen: cel- en genbiotechnologie behaald aan de Vrije Universiteit Brussel (VUB). Ik heb het onderzoek voor mijn masterscriptie uitgevoerd in het lab van prof. Wim Versées, binnen de onderzoeksgroep Structural Biology Brussels en het VIB-VUB Center for Structural Biology, waar ik ook mijn carrière als onderzoeker zal voortzetten.
In mijn vrije tijd houd ik me graag bezig met hedendaagse dans en aerial hoop, en ik ga graag op reis en wandelen wanneer ik daar de kans toe heb.
Zou u uw masterscriptie kunnen beschrijven?.
Tijdens mijn masterscriptie heb ik de functie van een eiwit genaamd DNAJC13 onderzocht. Mutaties in het gen (PARK21) dat voor dit eiwit codeert, leiden tot een verstoring van de werking ervan en worden in verband gebracht met het ontstaan van de ziekte van Parkinson. In de hersencellen speelt het DNAJC13-eiwit een sleutelrol bij de afbraak, de recycling en het transport van eiwitten tussen verschillende compartimenten van de cellen: een proces dat ook wel “endosomaal transport” wordt genoemd. Om deze functie te vervullen, moet DNAJC13 zich binden aan de lipidenlagen, ook wel membranen genoemd, die deze verschillende celcompartimenten omringen. Mijn onderzoek richtte zich daarom specifiek op deze lipidebindende activiteit van DNAJC13, via drie van zijn regio’s die de N-terminale pleckstrin-homologiedomeinen worden genoemd – kortweg “PH-domeinen”. Op deze manier wilde ik de mechanismen blootleggen die ervoor zorgen dat DNAJC13 zich naar specifieke membraancompartimenten richt, en hoe deze mechanismen bij ziekte kunnen worden verstoord.
Praktisch gezien moest ik eerst methoden vinden om het DNAJC13-eiwit in volledige lengte in zuivere vorm te produceren voor verder onderzoek, evenals elk van de afzonderlijke PH-domeinen ervan. Vervolgens moesten twee methoden worden geoptimaliseerd om de binding van deze eiwitten aan specifieke membraanlipiden, zogenaamde fosfoinositiden, te kunnen onderzoeken. Met behulp van deze methoden ontdekte ik dat het eiwit in volledige lengte de sterkste affiniteit vertoonde voor een fosfoinositide genaamd “PI(3)P”, een fosfoinositide dat kenmerkend is voor de vroege endosomen in de cel. Bovendien bleek van de drie PH-domeinen het eerste domein (PH1) de belangrijkste bijdrage te leveren aan de binding aan PI(3)P. We waren ook verrast toen we ontdekten dat het volledige eiwit een hogere affiniteit voor PI(3)P vertoonde dan het geïsoleerde PH1-domein, wat suggereert dat aanvullende elementen van het volledige eiwit een rol zouden kunnen spelen in de bindingsefficiëntie. Over het geheel genomen ondersteunen onze resultaten een model waarin de lipidebinding en membraanrekrutering van DNAJC13 strak gereguleerde processen zijn die door ziektegerelateerde mutaties kunnen worden verstoord.
Hoe heeft uw onderzoek bijgedragen aan ons begrip van de ziekte van Parkinson?
Hoewel de huidige behandelingen de symptomen van de ziekte van Parkinson kunnen verlichten, bestaat er nog steeds geen geneesmiddel of behandeling waarmee het ziekteverloop kan worden gestopt of vertraagd. Een van de grootste uitdagingen bij de ontwikkeling van dergelijke ziekteverloopbeïnvloedende behandelingen is de complexiteit van de mechanismen die ten grondslag liggen aan de ziekte van Parkinson. In bepaalde gevallen kan het ontstaan van de ziekte in verband worden gebracht met mutaties in een beperkte reeks zogenaamde PARK-genen. Veel van deze PARK-genen coderen voor eiwitten die een belangrijke rol spelen bij de afbraak, recycling en het transport van eiwitten, wat suggereert dat dit belangrijke routes zouden kunnen zijn voor de ontwikkeling van toekomstige geneesmiddelen.
DNAJC13 is een groot en complex eiwit met meerdere functies dat bij precies die processen betrokken is. Inzicht in hoe DNAJC13 naar specifieke membraancompartimenten wordt geleid, is daarom essentieel om de cruciale rol ervan in de hersenen te ontrafelen. Door de lipidebindende eigenschappen van DNAJC13 en zijn PH-domeinen te karakteriseren, levert mijn onderzoek belangrijke inzichten op in de manier waarop ziektegerelateerde mutaties in DNAJC13 deze signaalroutes kunnen verstoren en daardoor kunnen bijdragen aan neurodegeneratie. Dit werk helpt de basis te leggen voor een dieper begrip van de mechanismen van de ziekte van Parkinson, wat essentieel is voor de ontwikkeling van toekomstige ziekteverloopbeïnvloedende therapieën.
De ziekte van Parkinson is een verwoestende aandoening die wereldwijd miljoenen mensen treft, terwijl er nog steeds geen echte genezing voor bestaat. Een bijdrage leveren aan ons algemene begrip van de uiterst complexe mechanismen die ten grondslag liggen aan deze ziekte is dan ook niet alleen een wetenschappelijk en intellectueel zeer uitdagend onderwerp, maar heeft ook een reëel maatschappelijk belang. Tijdens mijn studie raakte ik vooral geïnteresseerd in het doorgronden van de zeer gedetailleerde mechanistische aspecten van neurologische aandoeningen, waarvoor de structurele biologie een uitermate geschikte methodologie is. Ten slotte voelde ik me ook aangetrokken tot dit project vanwege het laboratorium waar dit onderzoek werd uitgevoerd: de mensen en de sfeer van samenwerking maakten het tot een boeiende plek om mijn onderzoek te verrichten.
Heb je zelf ervaring met Parkinsonpatiënten en welke invloed heeft dat op je gehad?
Naast de wetenschappelijke en maatschappelijke redenen om onderzoek te doen op het gebied van de ziekte van Parkinson, is er inderdaad ook een meer persoonlijke drijfveer. Helaas is mijn grootmoeder van vaderskant overleden aan de ziekte van Parkinson, hoewel ik haar nooit persoonlijk heb mogen leren kennen.
Wat betekent het voor jou om deze prijs te ontvangen en wat zijn je volgende stappen of plannen voor de toekomst?
Ik ben oprecht dankbaar dat ik ben uitgeroepen tot winnaar van de scriptieprijs van dit jaar. Het was een geweldige kans en een zeer verrijkende ervaring om mijn werk te presenteren en mijn resultaten te bespreken met deskundigen op dit gebied. De prijs voelt ook echt als een extra blijk van waardering voor het harde werk dat ik in mijn scriptie heb gestoken.
Wat de toekomst betreft, ben ik van plan om in het Versées-lab verder onderzoek te doen naar de gedetailleerde mechanismen die ten grondslag liggen aan neurologische aandoeningen, maar ditmaal met de nadruk op een ander eiwit dat betrokken is bij dezelfde soorten signaalroutes. Ik kijk ernaar uit om voort te bouwen op wat ik heb geleerd en op een zinvolle manier bij te dragen aan een beter begrip van deze verwoestende aandoeningen.
En tot slot: wat is je favoriete citaat of levensadvies?
Mijn levensadvies zou zijn: blijf nieuwsgierig, sta open voor nieuwe ervaringen en wees niet bang om uit je comfortzone te stappen.
