Biochemici Ruedi Aebersold en Matthias Mann krijgen de Dr. H.P. Heinekenprijs voor de Biochemie en Biofysica 2024 toegekend. De jury prijst hun baanbrekende werk op het gebied van proteomics en in het bijzonder hun bijdragen aan nieuwe technieken om grote hoeveelheden eiwitten tegelijkertijd te bestuderen. Dankzij hun prestaties begrijpen we beter hoe gezonde cellen werken en wat fout gaat bij ziekte. Aebersold en Mann wonnen eerder een Bijvoet Medaille. Daarnaast is Mann eredoctor aan de Universiteit Utrecht.
In 2024 is het 60 jaar geleden dat Alfred Heineken de allereerste Heinekenprijs in het leven riep: de Dr. H.P. Heinekenprijs voor de Biochemie en Biofysica. Ter gelegenheid van deze speciale jubileumeditie heeft de jury besloten niet één maar twee topwetenschappers te nomineren. Hiermee eert de jury niet alleen het werk van Aebersold en Mann, maar ook het vakgebied proteomics. De prijs werd eerder uitgereikt aan onder meer Nobelprijslaureaat Carolyn Bertozzi (2022) en Bruce Stillman (2020).
Jury: “Aebersold en Mann hebben een revolutie teweeggebracht in de manier waarop wetenschappers tegenwoordig eiwitten onderzoeken”
Aanjagers proteomics
Bij alle processen in het lichaam zijn eiwitten betrokken. Zonder eiwitten is er bijvoorbeeld geen celdeling, stofwisseling of groei. Lange tijd werd gedacht dat één eiwit, één specifieke functie vervult. Inmiddels weten we dat de biologie veel complexer is. Zo blijkt dat één eiwit met allerlei verschillende eiwitten samenwerkt om diverse functies te vervullen. Om te begrijpen hoe processen in ons lichaam werken, is het dus niet alleen noodzakelijk de eiwitten te identificeren maar ook hun onderlinge interacties bloot te leggen. Grootschalig onderzoek hiernaar heet proteomics.
Ruedi Aebersold, emeritus hoogleraar aan de technische universiteit ETH Zürich in Zwitserland, en Matthias Mann, hoogleraar aan het Max Planck-instituut voor Biochemie in Duitsland, zijn volgens de jury de aanjagers van dit vakgebied. Hun werk heeft essentiële bijdragen geleverd aan de identificatie en analyse van eiwitten en nieuwe inzichten geboden in hoe ze onderling samenwerken. Daarbij hebben beide wetenschappers nieuwe, innovatieve technieken ontwikkeld die het onder meer mogelijk hebben gemaakt nauwkeurige, kwantitatieve metingen uit te voeren van duizenden eiwitten tegelijk. Een methode die is uitgegroeid tot een standaard in het onderzoeksveld.
Hoewel de twee biochemici de afgelopen decennia grotendeels hun eigen pad hebben bewandeld, hebben ze veel aan elkaars werk gehad. Bovendien delen ze een gezamenlijk doel: de samenwerkingsverbanden tussen alle 5 tot 10 miljard eiwitten in een cel in kaart brengen.
Toepasbaarheid in de geneeskunde
Dankzij de bijdragen van Aebersold en Mann begrijpen we steeds beter hoe gezonde cellen werken en wat fout gaat bij ziekte. Zo kunnen we nu bijvoorbeeld vroegtijdig bepaalde ziektes signaleren, zoals leverziekte. Als mensen deze ziekte aan het ontwikkelen zijn, veranderen de hoeveelheden eiwitten in hun bloed. Door dit vroegtijdig op te sporen, kunnen ze hun leefstijl veranderen en voorkomen dat ze ziek worden. Een andere belangrijke medische toepassing is Manns onderzoek naar allergische reacties van de huid op medicijnen. Door de aangetaste huidcellen van patiënten te bestuderen achterhaalde hij de oorzaak en legde hiermee de basis voor een behandeling. Momenteel analyseert hij de verschillen in de interacties tussen eiwitten in kankercellen en normale cellen binnen één patiënt. Een aanpak die in de nabije toekomst kan leiden tot gepersonaliseerde tumorbehandelingen.
Jury: “Dankzij de bijdragen van Aebersold en Mann begrijpen we beter hoe het menselijk lichaam werkt en wat fout gaat bij ziekte”
Belangrijke mijlpalen door de jaren heen
Aebersold realiseerde zich als een van de eersten dat om biologische processen te doorgronden we niet de genen, maar de eiwitten moeten bestuderen; de daadwerkelijke werkpaarden in onze cellen. Daarbij was hij een belangrijke pleitbezorger van grootschalig eiwitonderzoek. Zo benadrukte hij dat een eiwit nooit alleen opereert, maar altijd onderdeel is van een groter netwerk.
Om te begrijpen hoe eiwitten samenwerken, moet je echter eerst weten welke eiwitten in de cel aanwezig zijn. Een van de belangrijkste technieken waarmee dit onderzocht kan worden is massaspectrometrie. Dit meet de massa’s van eiwitfragmenten. Met deze informatie kun je uitpluizen met welk eiwit je te maken hebt. Mann ontwikkelde als eerste een algoritme waarmee deze puzzel kon worden gelegd. Dankzij dit algoritme zijn veel belangrijke eiwitten ontdekt. Daarbij heeft Mann een cruciale bijdrage geleverd aan de analyse van eiwitten in levende systemen. Dit deed hij samen met zijn promotor én inspiratiebron John Fen, die hiervoor in 2002 de Nobelprijs voor scheikunde ontving.
Ook Aebersold leverde binnen de massaspectrometrie een aantal essentiële technische bijdragen. Zo maakte hij massaspectrometrie geschikt om heel gericht en nauwkeurig de eiwitsamenstelling van verschillende cellen met elkaar te vergelijken. Hierdoor kan in kaart worden gebracht welke processen verstoord zijn in een cel bij ziekte. Om deze methode optimaal toe te kunnen passen, ontwikkelde Mann een massaspectrometer speciaal voor deze techniek. Door hun krachten te bundelen, hebben ze een methode ontwikkeld die tegenwoordig vrijwel iedereen in het onderzoeksgebied gebruikt.
Over Ruedi Aebersold
Ruedi Aebersold (1954, Oberdiessbach) heeft cellulaire biologie gestudeerd aan de Universiteit van Basel in Zwitserland, waar hij tevens promoveerde in cellulaire biologie. Na twee postdoctorale posities aan het California Institute of Technology, werd hij in 1989 aangesteld als universitair docent aan de University of British Colombia in Vancouver. In 1993 vertrok hij naar Seattle, waar hij in 1998 werd aangesteld als hoogleraar in de moleculaire biotechnologie aan de University of Washington. In 2000 was hij hier medeoprichter van het eerste instituut voor systeembiologie ter wereld. In 2004 verhuisde hij terug naar Zwitserland en werd hoogleraar systeembiologie aan de technische universiteit ETH Zürich in Zwitserland. Aebersold won in 2018 een Bijvoet Medaille, toegekend door hetBijvoet Centrum voor Biomoleculair Onderzoek van de Universiteit Utrecht.
Over Matthias Mann
Matthias Mann (1959, Thuine) heeft natuurkunde en wiskunde gestudeerd aan de Georg August-universiteit in Duitsland. In 1988 promoveerde hij in de chemische technologie aan de Yale-universiteit in de Verenigde Staten. Na een postdoctorale positie aan de Zuid-Deense Universiteit, werd hij in 1992 groepsleider aan het European Molecular Biology Laboratory in Heidelberg. In 1998 werd hij aangesteld als hoogleraar bioinformatica aan de Zuid-Deense Universiteit en sinds 2005 is hij directeur van het Max-Planck-instituut voor Biochemie in Martinsried. Sinds 2007 is hij ook directeur van het proteomics-programma aan de Universiteit van Kopenhagen. Mann ontving in 2004 een eredoctoraat aan de Universiteit Utrecht. Vier jaar later, in 2008, ontving hij een Bijvoet Medaille, uitgereikt door het Bijvoet Centrum voor Biomoleculair Onderzoek.
Over de Heinekenprijzen
De Heinekenprijzen zijn de grootste internationale wetenschapsprijzen van Nederland. In 2024 vindt de 60-jarige jubileumeditie plaats die speciaal in het teken staat van de prijs waar het ooit mee begon: de Dr. H.P. Heinekenprijs voor de Biochemie en Biofysica. In 1964 riep Alfred Heineken de prijs in het leven ter ere van de van de 77ste verjaardag van zijn vader, Henry Pierre Heineken, opgeleid biochemicus.
Deze editie worden ook de Heineken Young Scientists Awards uitgereikt. Een initiatief van Charlene de Carvalho-Heineken om jong wetenschappelijk talent te eren. De Awards gaan naar vier veelbelovende jonge onderzoekers, werkzaam bij een Nederlands onderzoeksinstituut, die met hun uitmuntende werk een voorbeeld zijn voor andere jonge wetenschappers. Voor beide prijzen is een onafhankelijk jury samengesteld die verantwoordelijk was voor het nominatie- en selectieproces. Voor meer informatie, ga naar: HeinekenPrizes.org.
