Onderzoeksproject P5/35 (Onderzoeksactie P5)
De mechanismen en regelsystemen die een embryo een bepaald patroon en vorm verschaffen, en die in een later stadium de ontwikkeling van de diverse organen sturen zijn zeer complex. Bovendien zijn die systemen sterk onderling verweven. De ontwikkelingsbiologie streeft er naar om dit complex netwerk van mechanismen en regelsystemen te beschrijven en te begrijpen. Hiervoor doet ze beroep op diverse disciplines, waaronder de moleculaire biologie, de genetica, en de morfologie. Meer in het bijzonder, bestudeert ze de moleculaire en cellulaire mechanismen die tussenkomen in de overdracht van signalen en gen-expressie regelen. De complexiteit van die doelstelling vergt een multi-disciplinaire aanpak: simultane en complementaire experimentele benaderingen in meerdere model-organismen, steeds meer gesofisticeerde en performante technologie platformen, en immer hogere concentraties aan technische en intellectuele know-how. In de USA, de UK en in sommige van onze buurlanden is dergelijke concentratie vaak voorhanden binnen één en dezelfde instelling. In ons land is dit niet het geval. Hier wordt een remedieërend alternatief voorgesteld. Het opzet is een sterk interactief netwerk van jonge onderzoeksgroepen die werkzaam zijn binnen het gebied van de ontwikkelingsbiologie uit te bouwen. De groepen zijn afkomstig uit verschillende Belgische universiteiten en worden geregroepeerd rond specifieke gemeenschappelijke themas en diverse raakvlakken binnen deze discipline. Dit samenwerkingsverband moet een krachtige impuls vormen voor het werk van deze onderzoekers en hen toelaten om competitief te blijven op internationaal niveau.
Het voorliggende onderzoeksprogramma heeft volgende specifieke doelstellingen:
1) Het achterhalen van de mechanismen die tussenkomen in de ontwikkeling van enkele welbepaalde weefsels en organen. Hierbij zal het onderzoek zich focuseren op de aanleg en morfogenese van de drie kiemlagen die ontstaan tijdens de gastrulatie, op de ontwikkeling van het centraal zenuwstelsel, en op de organogenese van de pancreas en hypofyse.
2) Het nagaan van de rol van enkele welbepaalde transcriptiefactoren (homeobox, zink vinger, helix-lus-helix factoren), systemen van signaal-overdracht (TGF bêta, Wnt, Eph/ephrin en de proteoglycanen), en van de corresponderende modulatoren in de ontwikkeling van deze weefsels en organen.
3) De exploratie van de genetische en / of moleculaire interacties die optreden tussen de diverse signaalpaden en de diverse componenten van deze paden en die, naargelang, resulteren in synergizerende of antagonizerende effecten.
4) Te verzekeren dat elke deelnemer aan het netwerk toegang heeft tot drie vertebrate diermodellen : de zebravis, de kikker (Xenopus) en de muis, waarbij elk model specifieke eigen experimentele voordelen biedt.
5) De uitwisseling en transfer van technonologie en know-how tussen deelnemende groepen te bevorderen, daar waar het overduidelijk is dat die groepen complementaire expertieses in verschillende technieken aan elkaar aan te bieden hebben.
De vorderingen die tijdens de recente jaren binnen dit domein geboekt werden zijn zonder meer verbluffend te noemen. De identificatie en functionele karakterisatie van nieuwe genen die essentieel blijken te zijn voor de normale ontwikkeling verloopt aan een razend tempo. De vergelijking van de genomen van C. elegans, Drosophila, muis en mens toont aan dat de regelgenen en signaalpaden die deze gene aansturen sterk geconserveerd werden tijdens de evolutie van de species, en dit op zich heeft weer geleid tot de identificatie van een groot aantal genen. De grote uitdaging nu, is om de preciese functie van deze genen, in het embryo en in het adult organisme, te achterhalen, en de preciese werkingsmechanismen die hier aan de grondslag van liggen te ontcijferen. Het is overduidelijk dat de ontwikkelingsbiologie een enorm impact zal hebben, en dit reeds binnen de eerstvolgende decade. In het bijzonder op de geneeskunde, waarbij men kan voorzien dat effectieve nieuwe therapieën zullen ontwikkeld worden, gericht op de regeneratie van de weefsels en de productie van stamcellen voor specifieke transplantatie doeleinden. Wij verwachten dat het voorliggend project, door het genereren van nieuwe fundamentele, en fundamenteel-nieuwe kennis op een significante mannier kan en zal bijdragen tot het realizeren van deze doelstelling.
