Hersenen in je buik

Kan ze aan kinderen uitleggen wat de tweede hersenen zijn? Veerle Melotte is genomineerd voor de Klokhuis Wetenschapsprijs voor haar ontdekking van de rol die het enterische zenuwstelsel speelt bij darmkanker. Dat biedt haar misschien de kans om over haar onderzoek te vertellen – en het opent mogelijk ook de deur naar een carrière in het kinderamusement.

Als je echt weet waar je over praat, moet je het ook aan kind kunnen uitleggen. Veerle Melotte moet zich wat dat betreft binnenkort misschien bewijzen. Ze is genomineerd voor de jaarlijkse Klokhuis Wetenschapsprijs. Klokhuis is een bekend kinderprogramma op televisie, waarin wetenschap wordt uitgelegd aan kinderen van 9 tot 12. Het programma wijdt een complete aflevering aan het onderzoek van de winnaar. In Melottes geval is dat het enterische zenuwstelsel of ENS (van het Engelse enteric nervous system.)

Wetenschappelijke doorbraak

Tijdens haar promotieonderzoek aan de Universiteit Maastricht, ontdekte Melotte dat het gen NDRG4 een biomarker voor darmkanker is; dit is een van de meest voorkomende typen kanker. Het patent dat daaruit voortkwam wordt nu al gebruikt bij patiënten in de Verenigde Staten: een test voor gemethyleerde NFR4G is opgenomen in de Cologuard, een testmethode voor darmkanker die is goedgekeurd door de FDA en die mensen zelf thuis kunnen gebruiken. “Het is fijn dat het resultaat van ons wetenschappelijk werk mensen echt kan helpen,” zegt Melotte.

Toch was Melottes nieuwsgierigheid nog niet bevredigd – ze wilde dieper de materie induiken. “Dit type kanker komt meestal voort uit de epitheelcellen waarmee het maagdarmstelsel bekleed is, maar NDR4G zit in het ENS in de lagen daaronder. Het bleek dat de enterische zenuwen een verbinding hebben met de epitheelcellen en neurotransmitters afscheiden in de micro-omgeving van de tumor, waardoor die groeit.” De vaststelling dat het ENS en darmkanker met elkaar in verband staan is een wetenschappelijke doorbraak.

Veerle Melotte3
Florian Raith

Zo groot als kattenhersenen

“Het ENS is het brein van de ingewanden en is erg belangrijk voor het functioneren ervan; het ENS wordt ook wel de tweede hersenen genoemd.” Het maakt deel uit van het autonome zenuwstelsel, dat lichaamsfuncties als hartslag, arousal en spijsvertering reguleert. Het ENS communiceert met het centrale zenuwstelsel (dat wordt geassocieerd met bewust handelen), maar het functioneert toch onafhankelijk van de hersenen.

Het ENS is bijna zo groot als de hersenen van een kat. Het zit door verspreid door het hele maagdarmstelsel en omvat 200 miljoen neuronen en gliacellen, die allemaal druk aan het communiceren zijn om jou te helpen je voedsel te verteren terwijl je dit zit te lezen. “Het ENS wordt al een tijdje onderzocht, maar dan vooral in de context van genetische ziektes zoals de ziekte van Hirschsprung. Onderzoek naar de verbinding tussen je hersenen en je maagdarmstelsel, dus hoe je eerste en je tweede hersenen met elkaar samenwerken, is van relatief jonge datum.”

Help Veerle de Klokhuis Wetenschapsprijs te winnen
Stem nu!
Veerle Melotte2

Tijdrovend onderzoek

Uiteindelijk lukte het Melotte en haar onderzoeksgroep om aan te tonen dat kanker en het ENS met elkaar communiceren. Het ENS scheidt onder meer neuromodulators af, die het voor de tumor makkelijker maken om te groeien. Het heeft de onderzoeksgroep veel tijd gekost om dit soort processen aan te tonen. “Iedereen in het vakgebied zei dat de enterische zenuwen niks te maken konden hebben met darmkanker, maar ik was koppig en dacht: ‘Als ze zo belangrijk zijn voor het functioneren van het maagdarmstelsel, waarom dan niet voor darmkanker?’”

Melottes onderzoek is een combinatie van oncologie, neurologie en gastro-enterologie. Ze denkt dat deze uitdagende interdisciplinaire aanpak van vitaal belang is, evenals tijd. Zij verkeerde wat dat laatste betreft in een luxepositie, omdat ze relatief in vroeg in haar carrière een vaste aanstelling had gekregen. “Het kostte me zes jaar en we hebben de paper pas twee weken geleden afgerond. Het kost gewoon veel tijd om op baanbrekende ideeën te komen en ze verder uit te werken.”

Het succes bewijst haar gelijk, maar ook zij moest lastige vragen beantwoorden over het lage aantal papers, bijvoorbeeld bij het aanvragen van beurzen. Hoewel ze begrijpt dat onderzoekers beoordeeld moeten worden op basis van bepaalde gestandaardiseerde criteria, denkt ze dit ook nadelige neveneffecten kan hebben. “Je moet de data volgen, soms heel lang… Ik zie veel briljante wetenschappers stoppen met hun onderzoek, omdat ze niet genoeg tijd hadden om hun ideeën uit te werken. Ik had wat betreft veel geluk.”

Verwachtingsmanagement en entertainmentwaarde

Foto Klokhuis

Melotte is ook blij met alle aandacht die haar onderzoek krijgt. Die loopt uiteen van een uitnodiging om een lezing te houden tijdens het Pleasure, Arts & Science festival tot een plek op de shortlist van de Klokhuis Wetenschapsprijs. “De nominatie is een eer en ik vind het leuk om te zien dat er zoveel aandacht is voor dit onderwerp.” Melotte is zich bewust van de mogelijkheid om interesse te wekken voor het onderwerp – en van haar verantwoordelijkheid om de verwachtingen te temperen.

“Dat is de andere kant van fundamenteel onderzoek: je komt met nieuwe, opwindende ideeën – het is een avontuur. Tegelijkertijd ben je verder verwijderd van de klinische werkelijkheid. Als we geluk hebben zal er pas over 20 jaar een kankerbehandeling voor deze neuronen bestaan. Mensen adviseren om gezond te leven en te eten is op dit moment het enige wat we kunnen doen.”

Ze leert ook van haar publieke optredens: “Ik moest meer algemene kennis over het ENS opdoen om het aan een groter publiek te kunnen uitleggen. Als wetenschappers onder elkaar heb je het vooral over cel-cel-communicatie of moleculen, maar dat vinden mensen niet interessant.”

Als je het belangrijk vindt dat kinderen iets leren over het brein in hun ingewanden, kun je tot 6 november stemmen op Veerle Merlottes onderzoek ‘Hersenen in je buik’.

Lees ook

  • In de komende maanden deelt de Faculty of Health, Medicine and Life Sciences op Instagram tips over hoe je gezonder kan leven. Niet zomaar een verzameling van tips, wel gebaseerd op lopende onderzoeken binnen onze faculteit. Initiatiefnemers van dit idee zijn Lieve Vonken en Gido Metz, promovendi...

  • Berta Cillero Pastor is universitair hoofddocent en groepsleider bij het MERLN Institute for Technology-Inspired Regenerative Medicine. Haar onderzoek richt zich op massaspectrometrie (imaging) om inzicht te krijgen in moleculen in cellen en weefsels voor biomedisch onderzoek.

  • Op 8 februari 2024 promoveerde Janine Ziemons aan Maastricht University op het proefschrift The role of the gut microbiota in human cancer, the power of an equilibrium. Dit proefschrift is het resultaat van Ziemons’ onderzoek naar de rol van het microbioom in kanker - dikkedarmkanker maar ook...