De mechanische eigenschappen van de cellen zijn bij de ziekte verschillend.

ENGINEERINGNET.BE – “Mechanische eigenschappen van cellen, zoals stijfheid, viscositeit of viscositeit, zijn onder meer belangrijk bij de immuunrespons op ziekten”, zegt promovendus Tom Evers van ULeiden. “Een macrofaag die bijvoorbeeld een ziekteverwekker opslokt, moet er zonder problemen omheen kunnen bewegen.”

Deze eigenschappen van cellen spelen ook een rol bij kanker. Evers: ‘In een tumor worden sommige cellen soms zachter en minder stijf. Deze cellen kunnen gemakkelijker door het lichaam migreren. Dat gebeurt bij kanker die zich verspreidt.”

Bij leukemie is een bepaald type immuuncellen ziek: monocyten. Eenmaal geplaatst veranderen hun mechanische eigenschappen. “Als we dit goed kunnen meten, kan de stijfheid van die cellen een manier zijn om de diagnose te stellen.”

Evers ging onder meer werken met een optisch pincet. Dit is een apparaat waarmee wetenschappers bijvoorbeeld een DNA-streng kunnen vasthouden, eraan kunnen trekken en vervolgens kunnen meten hoe strak deze is opgerold.

‘Ik heb het pincet zo aangepast dat er een cel tussen twee glaskralen kan worden geklemd. De stijfheid van de cel meten we aan de hand van de kracht waarmee die balletjes worden voortgeduwd en de rek die de cel vertoont.’

Er gebeurt iets vreemds met macrofagen in de buurt van tumoren. Terwijl sommigen tumorcellen elimineren, verzamelen anderen zich rond de tumor en beschermen deze.

Evers wilde laten zien of verschillende subtypes van immuuncellen te herkennen zijn aan hun rigiditeit. Hij haalde macrofagen uit gezond borstweefsel van muizen en tumor-geassocieerde macrofagen uit muizen met borstkanker. “De macrofagen die de tumor beschermen, hadden een grotere stijfheid.”

“Met onze mechanobiologie proberen we een nieuw vakgebied binnen de biologie te introduceren”, zegt Evers over zijn werk. Als biologen genen bestuderen, praten ze over genomica. Als het om eiwitten gaat, wordt dit proteomics genoemd. Onderzoek naar de stofwisseling heet nu metabolomics.

Uit de resultaten van hun onderzoek blijkt dat er nog meer relevante aspecten zijn. Evers: ‘Mechanica voegt de dimensie toe van mechanische eigenschappen, zoals stijfheid en viscositeit.

Als postdoctoraal onderzoeker doe ik nu onderzoek naar ziektes die ervoor zorgen dat bloedvaten gaan lekken. Dat moet ook iets te maken hebben met de mechanische eigenschappen van de bloedvaten.’ Er valt op dit vlak nog veel te ontdekken voor cellulaire mechanobioloog Evers.