Zestien vernieuwende onderzoeksprojecten van start via ENW-KLEIN

16 april 2020

Het Bestuur van het NWO-domein Exacte en Natuurwetenschappen heeft 16 aanvragen in de Open Competitie ENW-KLEIN gehonoreerd.

De onderwerpen variëren van onderzoek naar wiskundige modellen die kunnen helpen bij de behandeling van uitgezaaide kanker tot hoe een betere kwaliteitscontrole in cellen kan voorkomen dat mensen de ziekte van Parkinson ontwikkelen. KLEIN-subsidies zijn bedoeld voor vernieuwend, fundamenteel onderzoek van hoge kwaliteit en/of wetenschappelijke urgentie.

Verdeling over KLEIN-1, KLEIN-2, KLEIN-0

In KLEIN-pakket 05 zijn in totaal 60 aanvragen behandeld, waarvan 27 KLEIN-1, 14 KLEIN-2, 2 KLEIN-0 en 17 KLEIN-1 aanvragen met voorkeursbehandeling. Het bestuur van ENW heeft besloten de 13 hoogst geprioriteerde aanvragen te honoreren en additioneel 3 aanvragen via voorkeursbehandeling. In totaal honoreert het bestuur 4 KLEIN-2 aanvragen en 12 KLEIN-1 aanvragen waarvan 6 met aangevraagde voorkeursbehandeling. Het bestuur stelde de voorkeursbehandeling in om het verwerven van middelen voor startende onderzoekers te vereenvoudigen.

De volgende aanvragen zijn gehonoreerd (in alfabetische volgorde van auteur):

 

The Antarctic Ice Sheet during the Last Interglacial: what does it really tell us about the ice sheet’s future?
Dr. Pepijn Bakker (VU)
Het was gedurende het Eemien (~130.000 jaar geleden) globaal ongeveer 0.5-1°C warmer dan vandaag de dag en de zeespiegel stond 6-9 m hoger. Dit kwam deels door het gedeeltelijk afsmelten van de Antarctische ijskap. Door deze kenmerken wordt deze periode vaak gepresenteerd als een schets van ons toekomstige klimaat. In dit project vergelijken we een groot aantal klimaat model experimenten met geologische data. Ons doel is duidelijk te krijgen wat er in het Eemien met de Antarctische ijskap is gebeurd, wat de oorzaak is geweest, en welke lessen we hieruit kunnen trekken over de toekomst van onze planeet.

Manipulating the protein aggregation energy landscape: how a passive chaperone protein safeguards against disease.
Prof. dr. Mireille Claessens (UT) en dr. Christian Ottmann (TU/e)
Kan de ziekte van Parkinson voorkomen worden door verbeterde kwaliteitscontrole in cellen?
Mensen worden steeds ouder en daarmee neemt de kans toe dat er iets misgaat met de kwaliteitscontrole in cellen. Fouten in de kwaliteitscontrole leiden tot ziekten als Parkinson. In dit project onderzoeken we of we met kleine moleculen aan een belangrijk onderdeel van het cellulaire kwaliteitscontrolesysteem kunnen sleutelen. We gaan op zoek naar een mechanisme waarmee we het kwaliteitscontrolesysteem kunnen verbeteren en zo kunnen voorkomen dat mensen de ziekte van Parkinson ontwikkelen. 

The identification and functional analysis of translationally regulated mRNAs important for stem cell identity.
Dr. William J. Faller (NKI)
Stamcellen zijn essentieel voor ons leven. In de darmen zorgen ze voor het behoud van het orgaan en herstel na schade. We weten dat veranderingen in deze stamcellen van de darm leiden tot ziekten zoals kanker en colitis.
In dit voorstel bestuderen we deze stamcellen om uiteindelijk te begrijpen hoe ze de eiwitten maken die ze nodig hebben en hoe dit proces wordt misbruikt door ziekte. Hierdoor kunnen we mogelijk manieren vinden om dit proces te beïnvloeden en daardoor de gezondheid van het orgaan te verbeteren.

Unravelling the cellular and organism-wide consequences of polyploidy
Dr. Matilde Galli (Hubrecht Institute)
Polyploïde cellen, die vele DNA kopieën bevatten, komen veel voor in verschillende dierlijke weefsels, zoals de humane lever, placenta en bloed. Deze cellen zijn mogelijk belangrijk voor het genereren van voedingsstoffen voor hun omgeving. Echter, het is grotendeels onbekend hoe polyploïde cellen hun functie uitoefenen, en hoe het hebben van meer DNA leidt tot meer eiwitproductie en groei. In dit project gebruiken we een modelorganisme, de kleine rondworm C. elegans, om de cellulaire en weefselbrede gevolgen van polyploïdisatie te ontrafelen. 

Endothelial junctions: forces guiding the vasculature
Dr. Stephan Huveneers (Amsterdam UMC)
Het vormen van nieuwe bloedvaten is belangrijk tijdens embryonale ontwikkeling en speelt een rol bij kanker. Om nieuwe bloedvaten te vormen, bewegen cellen op een gecoördineerde manier. Cellen kunnen zich als collectief voortbewegen door stevig aan elkaar te hechten. De beweging wordt gestart door ‘leider’-cellen die daarna ‘volger’-cellen aansturen via directe verbindingen. Recentelijk is er ontdekt dat er signaalmoleculen naar de celverbindingen gaan op het moment dat er mechanische spanning ontstaat tussen leider- en volger-cellen. Wij speuren naar moleculen die de hechting tussen de bloedvatcellen regelen. Met geavanceerde microscopie brengen we vervolgens de rol van deze moleculen in beeld.

Bioinspired and Environmentally Benign Halogenations
Dr. Johannes Klein (RUG)
In dit onderzoek zullen we nieuwe methoden ontwikkelen voor de synthese van gehalogeneerde geneesmiddelen en agrochemicaliën die van groot belang zijn voor onze samenleving. De nieuwe methode is geïnspireerd op enzymen, microscopische biomachines, die vergelijkbare reacties uitvoeren in de natuur.  

Translation-Driven Development of Deep Learning for Simultaneous Tomographic Image Reconstruction and Segmentation
Dr. Felix Lucka (CWI & University College London)
Artificiële Intelligentie (AI) is mogelijk  de meest impactvolle technologie tot op heden. Een grote uitdaging is momenteel om haar volledige potentie in de maatschappelijke.  wetenschap, gezondheidszorg en industriële sector te benutten. In dit project pogen wij AI te gebruiken voor het verbeteren van beeld-gebaseerde besluitvorming, door gelijktijdige in plaats van opeenvolgende reconstructie en analyse. Naast de ontwikkeling van nieuwe invalshoeken en computationele algoritmes willen we veelvoorkomende problemen van het gebruik van AI bij zulke taken identificeren en begrijpen.  

Sleep research goes wild: new insights on sleep homeostasis from studies in geese
Dr. Peter Meerlo (RUG)
We weten nog weinig over slaap. Vooral over hoe en wanneer dieren slapen in de natuur, wanneer de tijd voor rust en herstel vaak beperkt is. Brandganzen bijvoorbeeld zijn tijdens de voorplantingsperiode dag en nacht druk met de zorg voor hun jongen. En tijdens de jaarlijkse trek tussen Rusland en Nederland zijn ze dagen achtereen in de lucht. Hoe doen ze dat? Kunnen ze zonder slaap? Of slapen ze telkens maar met één hersenhelft, zoals dolfijnen? Wij gebruiken moderne miniatuur-technologie voor het meten van hersenactiviteit om inzicht te krijgen in slaap onder natuurlijke omstandigheden.

Habitat matching or local adaptation: how does habitat quality drive variation in cognitive traits
Prof. dr. Kees van Oers (NIOO-KNAW)
Individuen verschillen in de manier waarop ze informatie en kennis vergaren uit de omgeving en omzetten in gedrag. Speelt de kwaliteit van de leefomgeving een belangrijke rol in deze cognitieve eigenschappen? Wij testen in hoeverre habitatvariatie het leer- en probleemoplossend vermogen van koolmezen beïnvloedt en wat de consequenties hiervan zijn. Deze kennis over de oorzaken en gevolgen van cognitieve eigenschappen bij dieren is belangrijk. De studie zal een essentiële bijdrage leveren in ons begrip van de evolutie van cognitieve processen in een veranderende omgeving.

Fingerprinting the Higgs Sector with Effective Theories
Dr. Juan Rojo (VU) & Prof. dr. Wouter Verkerke (Nikhef)
Het Higgs boson is het meest opmerkelijk deeltje dat ooit is ontdekt: het is het enige deeltje dat verklaart hoe deeltjes aan hun massa komen en is intermediair van een compleet nieuw type fundamentele kracht. Vingerafdrukken nemen van het Higgsdeeltje met de beste nauwkeurigheid is een van de meest veelbelovende mogelijkheden om nieuwe deeltjes of interacties buiten het Standaard Model te vinden. We zullen in dit project Higgs-metingen met de Large Hadron Collider uitgebreid interpreteren met het krachtige wiskundige model van Effectieve Theorieën. We zullen op een efficiënte manier theorieën ontwikkelen die het Standaard Model uitbreiden.

Generating Peptactins – peptide-based activators of the immune system form a new class of immunotherapeutic
Dr. Thomas Sharp (LUMC)
Wij streven ernaar om specifieke signalen die ons immuunsysteem kan gebruiken tegen ziektes, te ontdekken en te begrijpen. Dit zal artsen helpen om nieuwe en versimpelde therapieën te ontwikkelen tegen ziekteverwekkers die ons lichaam normaliter zou negeren. Voorbeelden hiervan zijn infecterende bacteriën en virussen, maar ook kankercellen.

Improving treatment of metastatic cancers through game theory and dynamical systems theory
Dr. K. Staňková (Maastricht University) & Dr. J.L.A. Dubbeldam (TUD)
Uitgezaaide kanker is uiterst moeilijk te genezen. Dit wordt mede veroorzaakt doordat de kankercellen evolueren gedurende de behandeling. In dit onderzoek ontwikkelen wij nieuwe wiskundige modellen op basis van evolutionair dynamische modellen vankankercellen. Hierbij maken we gebruik van speltheorie en de theorie van dynamische systemen. Met behulp van deze modellen kan de behandelaar anticiperen op de respons van de kankercellen op de behandeling. Op deze manier kan de optimale behandeling voor de patiënt worden bepaald. 

Temperature as a force of selection in enzyme evolution
Prof. dr. Marcellus Ubbink (UL)
Enzymen, de biomoleculen die bijna alle chemische reacties in levende organisme versnellen en reguleren, ontstaan en veranderen door evolutie. Ons onderzoek gaat ophelderen wat de rol van temperatuur is bij evolutie van een nieuwe functie voor een enzym. Daarmee zal duidelijk worden hoe evolutie de interne dynamiek die alle enzymen bezitten, gebruikt en beïnvloedt om een nieuwe functie te verkrijgen. In het lab zal evolutie worden nagebootst van een enzym dat verantwoordelijk is voor antibioticumresistentie van tuberculosebacteriën. Daarna zal de dynamiek van de nieuwe mutanten worden bestudeerd met geavanceerde kernspinresonantietechnieken.

The regulation and function of a newfound immunometabolite in macrophages
Dr. ir. Jan Van den Bossche (VUMC)
Hoe regelt de energiehuishouding onze afweercellen? Net zoals u en ik energie nodig hebben om iets te doen, hebben de cellen van ons afweersysteem energie nodig om ons te beschermen tegen ziekteverwekkers. Wat onze immuuncellen eten en hoe ze het verbranden (metabolisme) voorziet niet alleen in hun energiebehoeftes maar regelt ook hun functie. Hoe dat precies werkt proberen wij te begrijpen. We ontdekten dat een bepaald stofje verhoogd aanwezig is in geactiveerde macrofagen (de veelvraten van ons immuunsysteem). Wij willen begrijpen hoe dit gebeurt en wat de rol is van dit nieuwe ‘immunometaboliet’ in macrofagen. 

Tuning immune cell biology with macrocyclic glycopeptides
Dr. ing. Sandra van Vliet (VUMC) & Dr. Seino Jongkees (UU)
Niet alleen onze eigen lichaamscellen, maar ook tumorcellen en allerlei ziekteverwekkers zijn bekleed met hun eigen, unieke suikerlaag. Deze suikerlaag bevat veel biologische informatie, en kan gelezen worden door suiker-bindende receptoren op immuuncellen die deze informatie vertalen naar de gewenste immuunreactie. Met deze studie willen we nieuwe moleculen ontwikkelen om deze receptoren te kunnen sturen, welke in de toekomst toegepast kunnen worden in immuun-stimulerende of juist immuun-blokkerende therapieën.

Taming tensors: An optimization approach to computational invariant theory
Dr. Michael Walter (UvA)
Gevoelsmatig is het duidelijk dat het in de war brengen van een Rubiks kubus eenvoudiger is dan om hem op te lossen. Informatici hebben echter recentelijk ontdekt dat voor een belangrijke klasse puzzels met continue symmetrieën deze intuïtie waarschijnlijk niet klopt! In dit project zullen wij nieuwe algoritmes voor dit soort puzzels ontwikkelen die veel sneller zijn dan tot heden mogelijk werd geacht. Een belangrijke toepassing is voor ‘tensoren’ – collecties van hoog-dimensionale data die alomtegenwoordig zijn in machine learning en quantumcomputers maar die moeilijk hanteerbaar zijn. Het onderzoek kan nieuw licht werpen op fundamentele limieten voor de rekenkracht van computers.

Over Open Competitie ENW-KLEIN

KLEIN-subsidies zijn bedoeld voor het uitvoeren van nieuwsgierigheidsgedreven, ongebonden fundamenteel onderzoek van hoge kwaliteit en/of wetenschappelijke urgentie. De KLEIN-subsidie biedt onderzoekers de mogelijkheid om creatieve, risicovolle ideeën uit te werken en wetenschappelijke vernieuwingen tot stand te brengen die de basis kunnen vormen voor de onderzoeksthema's van de toekomst. Er zijn drie categorieën KLEIN-subsidies: KLEIN-1 (1 wetenschappelijke positie), KLEIN-2 (2 wetenschappelijke posities in samenwerking) en KLEIN-0 (investeringen) die in onderlinge competitie beoordeeld worden. Om het verwerven van middelen voor startende onderzoekers (nieuwe vaste-stafleden en tenure trackers) te vereenvoudigen, kunnen zij eenmalig aanspraak maken op een voorkeursbehandeling. Dit geldt alleen voor KLEIN-1 aanvragen.

U kunt doorlopend aanvragen indienen binnen de NWO Open Competitie ENW - KLEIN. De verwachting is dat vanaf 1 augustus 2020 een nieuwe call opent. Het Domeinbestuur zal hierover in juli besluiten en de voorwaarden van de ronde vaststellen. Nadere informatie volgt in juli 2020.

Contact

Voor meer informatie over de NWO Open Competitie ENW - KLEIN kunt u contact opnemen met Margot Snel, enw-klein@nwo.nl, 070 344 07 58.

 

Bron: NWO

Kenmerken

Wetenschapsterrein

Exacte en Natuurwetenschappen

Programma

Open competitie ENW

Speerpunt

Vrij onderzoek en talent (2015-2018)