Wetenschap - 18 januari 1996

Hoe embryonale cellen naar binnen rollen

Hoe embryonale cellen naar binnen rollen

Scheidend hoogleraar Timmermans over de dierlijke ontwikkelingsbiologie

Ontwikkelingsbioloog prof. dr Lucy Timmermans nam vorige week afscheid met een college over het onderzoek dat ook haar hobby was: de geslachtscellen bij vissen. Met haar afscheid verdwijnt de enige LUW-leerstoel die werd ingevuld door een hoogleraar die de ontwikkelingsbiologie van dieren centraal stelde.


Ik ben echt een bioloog", zegt prof. dr L. Timmermans op haar kamer in Zodiac, het gebouw van de dierkundigen. De vraag hoe het werkt vind ik fascinerend. Het is fantastisch wat we met de nieuwe technieken allemaal te weten komen."

Voor Timmermans is de ontwikkeling van de geslachtscellen in de embryo's van beenvissen een van die bijzondere biologische fenomenen die steeds weer tot verwondering leiden. Zijn bepaalde cellen meteen al na de eerste klievingen voorbestemd tot geslachtscellen? Of worden later in de embryonale groei gewone cellen aangezet tot geslachtscelvorming? Indrukwekkend is het ook onder de microscoop te zien hoe embryonale cellen zich in hoog tempo naar binnen oprollen. Het maakte de hoogleraar bij dit soort studies niet uit of het avond was of weekend; het onderzoek was haar hobby.

Timmermans nam vorige week afscheid na 23 jaar lector- en later hoogleraarschap aan de LUW, met een college over de seks-cellen bij vissen. Een college dat ook prima zou passen op een maandagmorgen in de grote zaal van Zodiac, als onderdeel van een studieprogramma. Geen morele boodschap, geen bestuurlijke aanbevelingen, geen conclusie over de zin van het leven.

Maar dat wil niet zeggen dat alleen de biologie telde voor Timmermans. Op haar kamer op Zodiac weidt ze lang uit over de mensen met wie ze voor de belangrijkste publikaties samenwerkte. Smakelijk vertelt ze hoe vier medewerkers maandenlang twee keer per week van vier uur tot tien uur 's morgens met een naald drie miljoen cellen uit embryo's haalden; hoe anderen wel eens moesten bemiddelen tussen Timmermans en haar rechterhand dr Henri Strobrand, met wie ze, ondanks de meningsverschillen, 23 jaar met veel plezier samenwerkte.

Weefselcoupes

Timmermans verwierf in 1973 een aanstelling aan de LUW als lector Algemene dierkunde, samen met hoogleraar Algemene dierkunde dr J. Osse. Ze kreeg de taak een sectie op te zetten rond microscopische en histologische technieken. Vooral het opbouwen van onderwijscollecties, zoals weefselcoupes, kostte de eerste vijf jaar veel tijd.

In de jaren tachtig wist Timmermans de sectie Histologie om te vormen tot een sectie Ontwikkelingsbiologie, gericht op vissen. Tegenwoordig is visontwikkeling een belangrijk onderzoeksitem, toen werd er nauwelijks wat aan gedaan.

Het opzetten van het nieuwe onderzoek lukte dankzij de inzet van baanlozen en studenten en doordat het mogelijk was met eenjarige projecten te werken. Ik pleit sterk voor het opnieuw instellen van deze eenjarige projecten", zegt Timmermans. Daarmee heb je de ruimte om uit te zoeken wat de mogelijkheden van een nieuw project zijn. Nu beginnen promovendi vaak met een onderzoek dat zo is voorgekookt dat er niks meer aan is, of met een onderzoek dat zo prematuur is dat ze een groot risico lopen niet te slagen."

Met een Engelse gastmedewerker en een baanloze bioloog uit Nijmegen ontdekte Timmermans hoe karpercellen zich in het embryo bewegen. Vlak na de eerste klievingen ontstaat een kap van cellen op de dooier. Deze kap, blastoderm geheten, breidt zich als een muts uit over de dooier. De groep zag onder de microscoop hoe een deel van de blastodermale kap, eenmaal half om de dooier gevouwen, zich ook nog eens naar binnen oprolt. Dit wierp een nieuw licht op de embryonale groei; de algemene opvatting was dat embryonale cellen zich alleen bewegen via herrangschikking.

Spermacellen

In diezelfde tijd waren ontwikkelingsbiologen het er niet over eens op welk moment in de ontwikkeling geslachtscellen ontstaan. Bij insekten, kikkers en padden bleken bepaalde kiemcellen al na de eerste klievingen te worden gepredestineerd tot geslachtscellen. Bij salamanders ontstaan ze echter pas later in het embryo, en dit leek ook te gelden voor vogels en zoogdieren. Timmermans heeft geprobeerd met monoclonale antilichamen aan te tonen wanneer geslachtscellen bij karpers worden gevormd. Het definitieve bewijs voor de veronderstelling dat ook die geslachtscellen later ontstaan, is nog niet gevonden. Het maken van antilichamen tegen de embryonale geslachtscellen lukte niet. Als noodgreep gebruikte Timmermans antilichamen tegen spermacellen. Dat leidde onverwacht tot een ander inzicht: op ongedifferentieerde geslachtscellen zitten dezelfde suikereiwitten als op spermacellen. Het zou interessant zijn om zo'n macromolecule biochemisch te karakteriseren. Maar de tijd en het g
eld zijn op", zegt Timmermans spijtig.

Inmiddels is de ontwikkelingsbiologie in de ban van de zogenaamde Homeoboxgenen, betrokken bij de groei van organen. Met bekende Homeoboxgenen uit insekten proberen onderzoeksgroepen onbekende ontwikkelingsgenen op te pikken uit de kluwens DNA van de embryonale cellen van vertebraten. Ook de groep van Timmermans heeft deze moleculaire benadering opgepakt; medewerker Strobrand, die dit onderzoek leidt, heeft al enkele Homeoboxgenen van beenvissen geisoleerd.

Timmermans heeft zich nooit aan moleculair genetische technieken gewaagd. Biologen kennen haar dan ook vooral van de colleges Histologie en Ontwikkelingsbiologie die ze jarenlang gaf. Colleges geven aan grote groepen van zo'n vijfhonderd studenten, wat ze in de jaren zeventig moest doen, was nooit haar grootste hobby. Ik ben geen volksmenner. De populatie-biologen waren vaak luidruchtig; ze wilden de wereld veranderen en waren minder geinteresseerd in celbiologische fenomenen. Later werden histologie en ontwikkelingsbiologie keuzevakken en waren de groepen kleiner. Toen was het weer leuk om college te geven, net als in de begintijd. De biologen van nu zijn ook meer gemotiveerd. Ze willen het zo goed mogelijk doen, om later een baan te krijgen."

Mutanten

Hoe ver mag een ontwikkelingsbioloog gaan in het manipuleren van embryo's? Bij onderzoek aan menselijke embryo's moeten onderzoekers zich houden aan strikte regels. Ook moet er een duidelijk medisch doel zijn. Het is nog altijd beter onderzoek te doen aan embryo's van dieren. Maar soms ontkom je er niet aan resultaten ook te testen bij menselijke embryo's."

Onderzoekers moeten altijd nodeloos lijden bij dieren voorkomen, vindt de hoogleraar. Het maken van afwijkende dieren voor onderzoek acht ze een vereiste om meer inzicht te krijgen in de ontwikkelingsbiologie. Het bestuderen van mutanten is altijd erg belangrijk geweest, vertelt ze. Zo hebben anatomen veel geleerd van het bestuderen van afwijkende, doodgeboren menselijke embryo's."

De ontwikkelingsbiologie staat momenteel vaak in het teken van de genetische manipulatie. In Nederland lijkt er weinig draagvlak te bestaan voor genetische manipulatie van dieren omwille van een hogere produktie of economische winst. Timmermans heeft er in bepaalde gevallen weinig op tegen. Wel moeten de gemodificeerde dieren worden gekweekt in een evenwichtig systeem, vindt ze. De intensieve veehouderij is gewoon afschuwelijk. Maar je kunt bijvoorbeeld vissen die geen geslachtscellen maken en daarom een betere opbrengst leveren, prima in een duurzaam systeem kweken."

Kunnen ontwikkelingsbiologen enige invloed uitoefenen op de toepassing van hun verworven inzichten? Als biologen eenmaal menselijke geslachtscellen kunnen modificeren, kan die kennis misbruikt worden", erkent Timmermans. Daar heb je geen greep op. In de eerste plaats moeten medici zelf nadenken over die toepassing. Want zij luisteren toch minder goed naar de biologen. Maar ik wil me er niet helemaal van af maken. Ik heb veel respect voor Wiepkema (emeritus hoogleraar Ethologie, red.). Hij heeft als bioloog jarenlang de intensieve veehouderij bekritiseerd en moet een roepende in de woestijn zijn geweest. Maar uiteindelijk is er toch heel wat van zijn kritiek doorgeklonken. Je moet het dus als bioloog wel proberen."

Mannenbolwerk

Rest de vraag hoe Timmermans zich als vrouwelijke hoogleraar in het Wageningse mannenbolwerk heeft gevoeld. In de vakgroep speelde het niet; biologen zijn vaak wel geemancipeerd. Maar op de universiteit kwam ik mannen tegen van wie ik het gevoel had dat ze me tegenwerkten omdat ik een vrouw was. Volgens mij reageerden zij problemen met hun eigen vrouw af op andere vrouwen. Achteraf denk ik ook dat het voor mij lastiger was om toegang te krijgen tot de wandelgangen. Mannen praten makkelijker onder elkaar. Maar ik had zelf ook niet zo de neiging de wandelgangen te bewerken."

Ik denk dat die wandelgangen nu weer belangrijk worden. Het beleid wordt weer ondoorzichtiger. Jarenlang is het geld duidelijk verdeeld naar onderwijsbelasting; nu krijgen het college van bestuur, sectordirecteuren en directeuren van onderzoeks- en onderwijsinstituten daar weer meer invloed op. Een nadeel voor de vrouwen? Misschien zijn de nieuwe vrouwen ook assertiever."

Re:ageer