Twee onderzoekers verbonden aan ons Centre for Living Technologies ontvangen dit jaar een ERC Starting Grant. De European Research Council kent de beurs van 1,5 miljoen euro toe aan Francesca Grisoni (TU/e) en Frederik Verweij (UU). Dankzij de beurs kunnen ze een eigen onderzoeksproject opzetten, een onderzoeksteam samenstellen en wetenschappelijke ideeën uitwerken.

De ERC Starting Grants zijn persoonlijke beurzen voor high risk – high gain fundamenteel onderzoek gedurende vijf jaar. Dat betekent dat het onderzoek zeer veelbelovend is, maar dat ook het risico bestaat dat het niets oplevert. De ontvangers van deze beurzen zijn jong, want het aanvragen van deze beurs kan alleen binnen de periode van 2 tot 7 jaar na het behalen van een PhD. De procedures zijn strikt, de kansen klein, de concurrentie groot en de aanvraagperiode beperkt.

Francesca Grisoni: Revolutionizing AI in drug discovery via innovative molecular representation paradigms (ReMINDER)

Het onderzoeksvoorstel van Grisoni concentreert zich op het ontwikkelen van nieuwe methoden om medicijnen te ontdekken. De gebruikelijke methode van medicijnen ontwikkelen bestaat uit uitproberen, testen en aanpassen. Daarbij worden de medicijnen gesynthetiseerd op basis van onze kennis van medicijnen en de receptoren in het lichaam die erop moeten reageren. Grisoni is van plan om een andere weg in te slaan en de Deep Learning en AI-methodes te verbeteren waarmee medicijnen worden ontdekt.

“De meest cruciale factor in de huidige toepassing van AI-algoritmes is dat zij gevoed worden met de standaardrepresentatie van moleculen en zo informatie over chemische samenstellingen en proteïnen moeten verwerken. Maar die molecuulbeschrijvingen zijn zelf ook modellen, vereenvoudigingen van de werkelijkheid”, vertelt Grisoni.

Daarom is Grisoni van plan om een nieuwe methodologie te ontwikkelen om chemische en organische materialen te beschrijven. Deze komt zo dicht mogelijk bij de ‘chemische werkelijkheid’ te liggen, maar moet tegelijkertijd geschikt zijn voor interpretatie en verwerking door AI. De input van het algoritme zo nauwkeurig mogelijk de (bio)chemische werkelijkheid te laten beschrijven, hoopt zij een nieuwe revolutie in het ontdekken van medicijnen op gang te brengen, vergelijkbaar met revoluties door AI-ontwikkeling in vertalen of games.

Frederik Verweij: Decoding Extracellular Vesicle-mediated Organ Crosstalk in vivo (CROSSTALK)

Cellen in ons lichaam wisselen kleine blaasjes uit waarin onder andere eiwitten en genetisch materiaal zitten. Via deze blaasjes coördineren de cellen hun activiteiten. Wanneer de communicatie via de blaasjes verstoord raakt, ontstaat er ziekte.

Hoewel er in de afgelopen jaren steeds meer bekend is geworden over de blaasjes, was het door technologische beperkingen tot nu toe onmogelijk om ze in hun oorspronkelijke context te onderzoeken. De blaasjes worden nu allemaal tegelijk geïsoleerd, waardoor er een situatie wordt gecreëerd die ver afstaat van de natuurlijk situatie in een lichaam. Dat maakt het lastig om de precieze functie van de blaasjes te achterhalen, of om de bestaande kennis te gebruiken voor het bestrijden van ziekten.

Met deze financiering wil Verweij het mogelijk maken de boodschappen tussen cellen voor het eerst uit te lezen in hun natuurlijke omgeving. Dat gaat hij doen met behulp van transparante zebravisjes, gecombineerd met geavanceerde microscopie en (synthetische) moleculair biologische technieken.