Onderzoekers van het Centrum Wiskunde & Informatica (CWI) in Amsterdam en het Academisch Medisch Centrum (AMC) hebben grootschalige computersimulaties gebruikt om te ontdekken hoe celtypes samenwerken om nieuwe bloedvaten te vormen. De resultaten van de simulaties zijn vandaag gepubliceerd in het online tijdschrift PLoS ONE.
De onderzoekers van CWI en AMC gebruikten computerclusters om grote aantallen virtuele experimenten te doen naar bloedvatgroei. Bij bloedvatgroei zijn twee celtypen betrokken: tipcellen die het ontspruitende bloedvat aanvoeren, en stalkcellen die volgen. Experimenteel biologen konden het niet eens worden over het mechanisme waarmee de stalkcellen de tipcellen achtervolgen.
De wetenschappers modelleerden de groei van een bloedvatnetwerk en voerden virtuele experimenten met dit model uit. Door de eigenschappen van de cellen systematisch te variëren ontdekten zij welke eigenschappen verantwoordelijk zijn voor de taakverdeling tussen tip- en stalkcellen. Tipcellen hebben minder aantrekkingskracht tot andere cellen dan stalkcellen, en hebben daarom de neiging weg te bewegen. De stalkcellen worden wel aangetrokken tot de tipcellen en volgen hen, en duwen hen daardoor nog verder weg, waardoor het bloedvat groeit. De eerste labexperimenten, waarin de activiteit gemanipuleerd werd van genen die verantwoordelijk zijn voor de onderlinge aantrekkingskracht, lijken deze hypothese te bevestigen.
Begrip van bloedvatgroei is belangrijk voor medisch onderzoekers die dit proces willen beïnvloeden. Voorbeelden zijn het vertragen van bloedvatgroei om tumoren uit te hongeren, het versterken van groei om wondgenezing te versnellen of, zoals de medisch onderzoekers in dit project, om te begrijpen hoe het proces kan ontsporen om oogaandoeningen als diabetische retinopathie te veroorzaken.
Het Centrum Wiskunde & Informatica (CWI) is sinds 1946 het nationale onderzoeksinstituut voor wiskunde en informatica. Het is gevestigd op het Amsterdam Science Park en is deel van de Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek (NWO). Er werken circa honderdvijftig wetenschappers.
