Bijna tien jaar geleden verenigden de Technische Universiteit Delft en het Erasmus Medisch Centrum de wetenschappelijke disciplines biologie, natuurkunde en wiskunde in ’s werelds eerste bachelor Nanobiologie. Een terugblik, en een blik vooruit, met programmadirecteur Claire Wyman en afstudeerder van het eerste uur Vinesh Badloe.
De wetenschappelijke carrière van Claire Wyman leunt sterk op het gebruik van de atoomkrachtmicroscoop – in staat om individuele atomen zichtbaar te maken en de kracht tussen moleculen te meten. Ze weet dan ook als geen ander dat biologen die het leven tot op de kleinste schaal willen ontrafelen veelal schatplichtig zijn aan ontwikkelingen binnen de technische disciplines.
‘Terwijl ik de atoomkrachtmicroscoop gebruikte voor het bestuderen van DNA-eiwitcomplexen, werkten ingenieurs al aan de ontwikkeling van optische en magnetische pincetten waarmee we een enkel biomolecuul kunnen aftasten en eraan plukken,’ zegt ze.
Dankzij ontwikkelingen in de natuurkunde kunnen we atomen zien en aan biomoleculen plukken.
Nadat ze in 1996 bij het Erasmus MC aan de slag ging, bleef ze voor veel van haar onderzoeksprojecten nauw samenwerken met natuurkundig ingenieurs. ‘We realiseerden ons al snel dat geen van ons – twintig jaar geleden opgeleid in een specifieke discipline – over alle vaardigheden beschikte die onze promovendi en postdocs nodig hadden. Omdat we niet wilden dat ons achterland hun toekomst zou worden, startten we een educatief programma dat natuurkunde, wiskunde en (voornamelijk moleculaire) biologie combineerde.’
Een perfecte match
Meteen al in het eerste jaar trok de bachelor Nanobiologie 75 studenten aan. Vinesh Badloe was een van hen. ‘Ik had altijd dokter willen worden,’ zegt hij. ‘Maar omdat ik uitgeloot werd, ben ik eerst biofarmaceutische wetenschappen gaan studeren. Toen ik in mijn tweede jaar alsnog over kon stappen naar geneeskunde bleek het alleen maar over het menselijk lichaam te gaan. Na twee jaar geneeskunde realiseerde ik me dat ik medische kennis wilde combineren met wiskunde, natuurkunde en chemie. Nanobiologie was de perfecte match.’
Omdat het een geheel nieuwe bachelor was, werden de meeste colleges speciaal op het programma toegespitst. Wyman: ‘Bij Erasmus MC zijn het vooral de fundamentele wetenschappers die de biomedische colleges verzorgen. De afdeling Bionanoscience van de TU Delft geeft de natuurkunde colleges. Daarbij staat bijvoorbeeld de mechanica van biomoleculen centraal en niet de mechanica van bruggen. Wiskunde is wiskunde, maar het programma heeft een vaste groep docenten.’
De bachelor Nanobiologie biedt brede achtergrondkennis in de natuurkunde, wiskunde en biologie
Eindprojecten
Voor Badloe was het derdejaars eindproject het hoogtepunt van zijn bachelor. ‘Ik koos ervoor mijn onderzoek in het laboratorium te doen. Daar bestudeerde ik de synchronie tussen de zweepstaartjes die sommige algen gebruiken om zich voort te bewegen. Deze lijken op de haartjes in de eileider van zoogdieren die een bevrucht eitje naar de baarmoeder transporteren. Naast zulk laboratoriumonderzoek kunnen de studenten natuurlijk ook kiezen voor een project op het gebied van biofysica, bio-informatica of beeldverwerking.
De projecten laten niet alleen zien dat de studenten over brede achtergrondkennis in de verschillende wetenschappelijke disciplines beschikken, maar dat ze deze ook kunnen toepassen voor serieus transdisciplinair onderzoek. Wyman: ‘Het is altijd weer een bijzonder leuk moment als bij de diploma-uitreiking de projecttitels op het scherm verschijnen en de ouders een zowel trotse als verbaasde blik hebben van “wát heeft mijn kind gedaan?”’
Uitstekende kwantitatieve vaardigheden
Anders dan in bijvoorbeeld de Verenigde Staten is een bachelorsdiploma voor EU-studenten vaak niet het eindpunt. Veel bachelorstudenten Nanobiologie vervolgen hun studie met een andere masteropleiding, zoals Technische Natuurkunde, Molecular Medicine of iets dat aansluit bij een van de keuzevakken.
Wyman: ‘Het zijn jonge mensen die veelal nog niet weten wat ze drie jaar later willen gaan doen. We hebben het bachelorprogramma daarom zo opgezet dat ze uitstekende kwantitatieve vaardigheden aanleren die vrijwel overal van pas komen.’ Daarnaast hebben de twee universiteiten een master Nanobiologie opgetuigd, die ook zeer populair is. ‘De masteropleiding is er nadrukkelijk op gericht om studenten op te leiden tot wetenschappers. We verwachten dat ze na hun afstuderen onderzoek gaan doen, bij een bedrijf of in een universitaire setting. De helft van de afgestudeerden begint direct aan een promotieonderzoek.’
Ik was verantwoordelijk voor alle buffervloeistoffen benodigd bij het maken van het COVID-19 vaccin
Johnson & Johnson
Badloe sloeg na afronding van zijn master Nanobiologie een andere weg in. Eerst paste hij zijn analytische en modelleringsvaardigheden een tijdje toe op het gebied van financiële analyses, net als drie van zijn medestudenten. Daarna ging hij aan de slag bij de Janssen Pharmaceutical Companies van Johnsen & Johnson. Zijn eerste functie was die van productieproces-specialist, waarbij hij verantwoordelijk was voor de buffervloeistoffen die nodig waren bij de productie van het COVID-19 vaccin.
‘Dat was een mooie ervaring, ook al was het zeer stressvol. Ik ben blij dat ik aan zoiets belangrijks heb kunnen bijdragen.’ Sinds januari is hij fabrieksprestatie-specialist, waarbij hij het management adviseert over welke projecten op te starten of juist te schrappen met het oog op de efficiëntie en productiviteit van de fabriek. ‘Ik gebruik hierbij vooral mijn soft skills – hoe analyseer ik data, hoe voer ik een project uit – in plaats van de multidisciplinaire kennis die ik tijdens mijn studie heb opgedaan. Daarvoor zou ik niet bij de afdeling productie moeten zitten, maar op de onderzoeksafdeling, zoals een medestudent van mij nu doet.’
Nieuwe ontwikkelingen
‘Het is een zware, uitdagende studie,’ zegt Badloe. ‘Ik raad de bachelor (en master) Nanobiologie aan iedereen aan, mits het combineren van meerdere disciplines ze ook echt aanspreekt.’ Dat geldt voor velen aangezien de bachelor sinds het succesvolle begin elk jaar weer veel studenten aantrekt. Het curriculum is door de jaren op kleine punten gewijzigd.
Wyman: ‘De fundamentele kennis en concepten die een groot deel van het programma beslaan zijn nauwelijks aan verandering onderhevig. Maar we gebruiken de feedback van de studenten om het curriculum logischer en praktischer te maken. En we passen de keuzevakken aan nieuwe ontwikkelingen aan, zodat studenten meer mogelijkheden tot specialisatie hebben.’
Een veelbelovende toekomst
Misschien wel de grootste wijziging is dat er bij de afdeling Bionanoscience extra laboratoriumruimte beschikbaar is gekomen voor de bachelor Nanobiologie. Hierdoor is de numerus fixes, die in 2017 is ingesteld, dit jaar verhoogd van 100 naar 120 studenten. Dat is maar goed ook omdat Badloe verwacht dat er een grote vraag naar nanobiologen zal blijven.
Wij nanobiologen zijn bij uitstek toegerust om personalised medicine mede vorm te geven
‘De geneeskunde gaat steeds meer richting personalised medicine, waarbij de meest effectieve behandeling wordt gekozen aan de hand van het DNA van de patiënt of de tumor. Daarnaast hebben we als mensheid een onstilbare honger naar kennis waarvoor we biologie op steeds kleinere schaal moeten leren begrijpen. Wij nanobiologen zijn bij uitstek toegerust om deze uitdagingen aan te gaan.’
Meer weten over nanobiologie? Op 12 oktober vertelt bachelor-student Sten de Schrijver over wat de opleiding inhoudt en waarom TU Delft en Erasmus MC zo'n sterke combinatie vormen in dit vakgebied. Van harte welkom!
Aanmelding
Tekst: Merel Engelsman (bureau Simplifaai)
