‘Eigenlijk is het een wonder dat we niet vaker kanker krijgen’

Op 19 juni werd een persbericht de wereld in geslingerd waarop stond dat je de Nederlandse Nobelprijs had gewonnen. Wat deed je die dag?
“Half mei belde Stan Gielen, de voorzitter van NWO, mij al om te vertellen dat ik de Spinozapremie zou krijgen. Ik was blij dat ik het op 19 juni eindelijk mocht delen met mijn groep, waarmee ik die dag toevallig ook een overleg had gepland waarin we vooruit zouden blikken. Ik nam uiteraard taart mee!”  

Heb je al enig idee waaraan je de premie aan zult besteden?
“Een jaar of vijf geleden heb ik een nieuwe richting gekozen: dna-replicatie in eukaryoten (organismen met cellen die een kern bevatten waar dna in zit, red.), ofwel het kopiëren van dna via een eiwitmachine. En dat kan goed of fout gaan. Ik bekijk het replicatieproces op moleculair niveau. Daar zou ik me graag verder in verdiepen.”

Hoe werkt dat kopiëren van dna via een eiwitmachine?
Dekker tekent twee horizontale strepen boven elkaar. “Dit is een dna-streng van twee nanometer dikte.” Aan het eind van de streng, splitst deze zich in een lijn die schuin naar boven en een lijn die schuin naar onderen loopt. Ziet u de replicatie-vork al voor u? Het kopiëren van dna wordt uitgevoerd door het replisoom, een eiwitcomplex dat in cellen zoals die van ons bestaat uit 25 eiwitten. “Al die eiwitten moeten met elkaar samenwerken in een waterige omgeving waar weer talloze andere eiwitten in zitten. Door botsingen met de watermoleculen trilt alles eigenlijk de hele tijd. Het is een wonder dat die dna-replicatie zo vaak goed gaat.”

Ons lichaam kopieert miljoenen keren per dag dna om nieuwe cellen aan te maken. Hoe vaak gaat dat fout?
“Als we schadeherstel meerekenen, gaat het in één op de één tot de macht tien nucleotiden (de letters waar ons dna uit bestaat, red.) fout. In andere woorden: voor elk van de tien genomen (je volledige dna, red.) die gekopieerd worden, zou er eentje een foutje bevatten. Dat is niet vaak. Maar als het echt fout gaat, kan dat wel leiden tot een genetische ziekte, kanker of ouderdom.”

Als het niet vaak fout gaat, waarom krijgen dan zoveel mensen kanker?
“Al onze cellen bij elkaar kopiëren ongeveer een lichtjaar (9,5 biljoen kilometer, red.) aan dna in ons leven. Dat is ontzettend lang, helemaal als je bedenkt dat dna ontzettend klein is. Je kunt dus vinden dat één op de drie mensen die kanker krijgt veel is. Maar eigenlijk is het een wonder dat we niet meer kanker krijgen. Dat wil ik graag begrijpen.”

Zijn bepaalde eigenschappen van dna in tumoren te herleiden tot fouten in het replicatieproces?
“Ik probeer het moleculaire deel van dna-replicatie beter te begrijpen, zodat we inzien welke middelen de replicatievork tot stilstand kunnen brengen en wat de consequenties hiervan zijn voor het dna. Op dit moment ben ik bezig een consortium op te zetten waarin we dergelijke moleculaire en cellulaire processen rondom replicatie willen bekijken. Hierin werken we ook samen met groepen die tumorcellen bestuderen, waarvan bekend is dat ze soepeler kunnen omgaan met foutieve dna-replicatie. Als we beter zouden begrijpen hoe dat zit, zouden we ook bepaalde gevoeligheden van tumorcellen kunnen uitbuiten door toediening van bepaalde moleculen en uiteindelijk ook een betere behandeling kunnen voorschrijven. Ik vind het motiverend om daar aan bij te dragen.”

Waarom vind je zo’n biologisch proces zo leuk als natuurkundige?
“Ik vind het aantrekkelijk dat het hele replicatie-proces zo’n uitzonderlijk goed functionerende machine is, waarvan tegelijkertijd niet zo evident is dat het de hele tijd goed gaat. Als wetenschapper probeer ik die hele machine te begrijpen.”

Je studeerde wiskunde en natuurkunde aan Yale, studeerde af in de natuurkunde in Leiden en promoveerde in de natuurkunde aan Harvard. Waar komt jouw fascinatie vandaan?
“Mijn vader heeft een natuurkunde-achtergrond, dus het was niet nieuw voor me. Toen ik op de middelbare school zat, leerde ik bij biologie over de ontdekking van de dna-structuur door Watson en Crick, maar dat vond ik toen nog niet interessant. Ik had vooral oog voor wiskunde en de meer exacte vakken. Een aha-moment kreeg ik toen ik de koppeling tussen het periodiek systeem van elementen en de quantummechanica leerde kennen. Ik vond het erg mooi om op basis daarvan te begrijpen hoe elk element volgens een vast patroon gerangschikt is. Gelukkig heb ik me op Yale niet alleen met exacte vakken bezig gehouden; ik heb Frans, muziek en allerlei andere vakken ernaast gedaan.”

Waarom keerde je terug naar Nederland?
“Ik deed na mijn promotie een postdoc in Parijs en was in die zin al wat meer in de buurt. Cees Dekker (hoogleraar biofysica, red.) vertelde mij in 2001 dat hij in Delft biofysica aan het opbouwen was. Ik ben hier langs geweest en kreeg een aanbod. Ik had het gevoel dat er goede mensen zaten en dat ik wetenschappelijk kon doen wat ik wilde. Daarom heb ik het aanbod geaccepteerd. Ook omdat ik het gevoel had dat ik hier meer vrijheid zou hebben om mijn leven zelf in te richten. In Harvard kreeg ik eerder het gevoel van een ratrace.”

 Wat doe je als je niet werkt?
"Dan ben ik graag buiten om te wandelen, te joggen of te fietsen. Zo fiets ik regelmatig dertig kilometer van mijn huis in Leiden naar mijn werk in Delft. Dat doe ik zo relaxed mogelijk, want er zijn al zoveel dingen die moeten. En sinds een jaar of twee zing ik ook in een koor bij mij in de wijk.”

Je werkt nu achttien jaar bij de TU Delft. Waar kom je elke dag je bed voor uit?
“Voor het onderzoek. Ik heb fantastische mensen in mijn groep en vind het leuk om mensen met elkaar te verbinden in enthousiasme voor het onderzoek.”

Toen je bij de TU Delft kwam, hield de universiteit zich nog niet zo bezig met fundamentele biologie. Waarom zocht je de verbinding met dat vakgebied?
“Toen ik in Delft startte, bevond de biofysica zich binnen het technische natuurkundegebouw. Dat was aanvankelijk prima, maar als biofysicus heb je echt een koppeling met de biologie nodig. Op 1 januari 2010 kregen we de kans om een nieuwe afdeling bionanoscience te starten. Dat Delft die stap heeft gezet, zorgde voor een belangrijke verrijking. Je ziet nu dat de hele universiteit meer biologisch onderzoek verricht.”

Je was het eerste vrouwelijke bestuurslid van de natuurkundestichting FOM. Zie jij jezelf als rolmodel?
“Het voelt niet zo, maar ik ben het waarschijnlijk wel. Bij de studie natuurkunde is nu vijftien procent vrouw, bij nanobiologie zijn het er meer. Op voorlichtingsdagen heb ik wel eens praatjes gegeven, dat is een moment om vrouwen te strikken.”

Als vrouw in de wetenschap word je minder geciteerd dan als man. Heb jij daar last van?
“Ik ondervind geen enkele barrière als vrouw in de wetenschap. Ik krijg ook wel eens een afgewezen artikel of grant, maar er blijven altijd genoeg honoreringen over. Ik kan niet zeggen dat vrouw-zijn mijn carrière heeft benadeeld. Er waren bijvoorbeeld maar twee of drie vrouwen op Yale die natuurkunde studeerden, dus qua naamsbekendheid werkte het eerder in mijn voordeel.”

Wat zijn je toekomstplannen?
“Mijn groep werkt aan het kwantitatieve begrip van bestaande biologische processen en systemen en gebruikt daarvoor biofysica en biochemie. Mijn doel voor de komende tien tot vijftien jaar is om dit te integreren met de celbiologie, bio-informatica en dergelijke aanpalende vakgebieden. Dan maximaliseer je de impact, waaronder hopelijk ook de medische.”