Health, Life and Biosciences

Health, Life and Biosciences   Beschrijving van het profielthema    Het profielthema Health, Life‐ and Biosciences kenmerkt zich door een brede basis van  fundamenteel onderzoek, een multidisciplinaire en een translationele  onderzoeksaanpak. Het richt zich op fundamenteel onderzoek op het gebied van de  moleculaire biologische basis van de bioscience en de geneeskunde. Binnen dit  onderzoeksgebied onderscheidt Leiden zich met hooginnovatieve technologieën, zoals  imaging en celtherapie.     De dragende universitaire partijen van dit profielthema zijn de faculteit Wiskunde en  Natuurwetenschappen (W&N) en het LUMC.     Dit profielthema vormt de kern van de inbreng van Leiden in het  samenwerkingsverband Medical Delta, de regionale samenwerking in de regio Leiden‐ Delft‐Rotterdam op het kruispunten van gezondheid & technologie en onderzoek &  innovatie. Deze samenwerking heeft de afgelopen jaren geresulteerd in een  gezamenlijke investeringsagenda, in afstemming van onderzoeksagenda’s, in een  vruchtbare samenwerking tussen de kennisinstellingen onderling en met private  partijen.   Kenmerkend is tevens de inbedding in en de interactie met het Leiden BioScience Park.    Binnen het profielthema Health, Life and Biosciences zijn er vier strategisch  doelstellingen geformuleerd welke in de volgende paragrafen worden toegelicht:  - funderend bioscience onderzoek: inzicht krijgen in moleculaire biologische  processen en de ontwikkeling van technieken voor het ontrafelen, volgen en  simuleren van (delen van) levensprocessen   - het ontwikkelen van ‘personalised medicine’   - streven naar volledig functieherstel van organen  - het beschikbaar maken van ‘nieuwe generatie’ medicijnen en therapieën  Daarbij ligt een focus op bewezen sterktes in ziektegebieden zoals kanker, reumatologie,  diabetes, aanvalsgewijze hersenaandoeningen, cardiovasculaire en neuromusculaire  aandoeningen, immunologie en infectieziekten.    Het profielthema Health, Life and Biosciences is complementair aan het Leidse  profielthema Health across the Human Life Cycle. Dit laatste profielthema richt zich op  een beter begrip van gezondheid en afwijkingen daarvan tijdens verschillende  levensfasen, en de systematische ontwikkeling van het menselijk groeipotentieel.     Funderend bioscience onderzoek  In de afgelopen 50 jaar heeft de afbraak van de historische barrières tussen chemie en  biologie geleid tot de enorme bloei van de moleculaire biologie. Op het ogenblik is er  een nieuwe samensmelting aan de gang op het grensvlak van de levenswetenschappen 

1

en de exacte wetenschappen. Die integratie is mogelijk geworden door drie  ontwikkelingen: (1) de ongekende mogelijkheden om individuele biologische processen  en moleculen te controleren door middel van gerichte genetische modificatie, (2) de  ontwikkeling van geavanceerde fysische technieken voor het volgen van  levensprocessen “in vitro” en “in vivo” met als resultaat grote hoeveelheden data over  het collectieve gedrag van processen in de tijd (bijvoorbeeld de concentratie van  biomarkers in een levend organisme), en (3) de ontwikkeling van nieuwe methoden en  technieken in de bioinformatica en numerieke simulaties die gebruik maken van de  ongekende groei in het rekenvermogen van computers.  De samenhang en slagkracht van dit profielthema wordt versterkt door het instellen van  een aantal centra of platforms op inhoudelijk gebied binnen de faculteit W&N en het  LUMC. Naast het Cell Observatory  zullen centra ontstaan op het gebied Chemische  biologie en Microbiologie. De uitdaging hier is om specifieke biomoleculen te  synthetiseren om in te grijpen in biologische processen op subcellulair en cellulair  niveau en het niveau van het organisme.    Basaal en klinisch onderzoek  Het LUMC heeft recent besloten meer focus aan te brengen in het wetenschappelijk  onderzoek en daartoe profileringsgebieden ingesteld. Profileringsgebieden die relevant  zijn voor het profielthema Health, Life and Bioscience zijn: Vascular & Regenerative  Medicine, Immunity, Infection Diseases and Tolerance, Translational Neuroscience,  Cancer Pathogenesis and Therapy en Biomedical Imaging. De keuze voor deze thema’s  verhogen de coherentie van het onderzoek en sluiten aan bij keuzen die gemaakt zijn in  het kader van de zorgvernieuwing en topreferente zorg in het LUMC. Ook zorgen deze  thema’s in aansluiting op de keuzen die door de faculteit W&N zijn gemaakt voor een  optimale inbedding.    De faculteit W&N en het LUMC beschikken samen over geavanceerde platforms en  unieke infrastructuur voor het fundamentele onderzoek en voor de translatie naar de  klinische toepassing. Enkele daarvan zijn:   - model systemen (zoals zebravis‐ en muismodellen),  - imaging platforms bestaande uit unieke onderzoeksconfiguraties zoals een 7  Tesla MRI, het Cell Observatory (imaging), NeCEN (Netherlands Centre for  Electron Nanomicroscopy), en klinische apparatuur zoals 1,5 en 3 tesla MRI  systemen,  - genomics, proteomics en metabolomics platforms,  - een core‐faciliteit voor de ontwikkeling en differentiatie van geïnduceerde  pluripotente stamcellen van humane afkomst,  - medicinale chemie (in samenwerking met het NKI).    Het Cell Observatory is een multidisciplinair initiatief van de faculteit W&N waarin een  groot aantal onderzoeksgroepen van verschillende instituten samenwerken in nieuw  ingericht laboratoria rond een gezamenlijke faciliteit op het gebied van imaging. 

2

Het Netherlands Centre for Electron Nanomicroscopy (NeCEN) biedt toegang voor  kennisinstellingen en bedrijven tot twee van de meest geavanceerde cryo transmission  microscopen (cro‐TEMs) ter wereld.  Om het screenen van kleine medicijnachtige moleculen mogelijk te maken voor  Nederlandse levenswetenschappers wordt vanuit de Leidse organische synthesegroep   het nationaal initiatief NL‐OPENSCREEN voor de Roadmap voor large‐scale research  faciliteiten gecoördineerd    Personalised medicine  Personalised medicine is de juiste behandeling voor de juiste persoon op de juiste tijd.   Tegenwoordig ontvangen te veel patiënten een gestandaardiseerde behandeling die  voor hen niet optimaal is, maar een over‐ of onderbehandeling inhoud. Op basis van  genetische en andere informatie kan een op maat gemaakte preventie‐ en/of  behandelstrategie voor een individuele patiënt worden gemaakt.     Het Leidse profileringsgebied ‘Bioscience: The science base of health’ dat onderdeel is  van het profielthema Health, Life and Bioscience focust op het begrijpen van  fundamentele ziekte mechanismen, het identificeren van risicogroepen, het  identificeren van specifieke targets en richt zich op de vertaling naar ‘personalized  medicine’.   Er zijn verschillende voorbeelden te noemen op het gebied van ‘personalised medicine’  waar het LUMC en faculteit W&N succesvol onderzoek naar verrichten. Zo wordt er  multidisciplinair gewerkt aan mogelijke oplossingen voor lysosomale stapelingsziekten  (stofwisselingziekten), tuberculose en Duchenne spierdystrofie.    Functieherstel van organen   Functieherstel van organen is belangrijk om schade die wordt veroorzaakt door ziekten  (bijvoorbeeld chronische ziekten zoals reuma, diabetes en nierfalen) of andere oorzaken  (bijvoorbeeld een aangeboren afwijking of een ongeval) te herstellen. Het streven is een  zo groot of volledig herstel van de functie zodat de persoon weer volledig kan  functioneren.     Het Leidse profielgebied ‘Vascular and regenerative medicine’ richt zich op volledig  functieherstel van organen. Leiden is vanouds her voorloper op het gebied van nier‐ en  stamceltransplantatie. Specifieke sterktegebieden van Leiden die bijdragen aan deze  doelstelling zijn diabetes, trombose en hemostase, celtherapie immuno‐hematologie,  obesitas/metabolic health en het cardiovasculaire systeem.   Het fundamentele onderzoek focust zich op diverse onopgeloste aspecten van stamcel  biologie. Dit fundamentele onderzoek heeft ondertussen geleidt tot een aantal inzichten  in regeneratie van hartspiercellen, insuline producerende cellen en zenuwcellen.   De translatie van deze fundamentele vindingen in klinische toepassingen is ingezet. Dit  vereist multidisciplinaire teams met een sterke interactie tussen fundamentele en  klinische expertise. Ook vereist het samenwerking met andere kennisinstellingen (zoals 

3

de TU Delft) en bedrijven om toepassing (bijvoorbeeld door het ontwikkelen van een  coating of specifieke instrumenten) mogelijk te maken.  Het LUMC beschikt over een aantal unieke faciliteiten voor onderzoek en klinische  toepassing. Dit zijn ondermeer de Good Manufacturing Practice (GMP) faciliteit, de  imaging infrastructuur die geschikt is voor imaging van levende cellen en organismen, en  het stamcel lab. De GMP faciliteit, samen met de bijbehorende vergunningen, stelt het  LUMC in staat geneesmiddelen en celproducten voor klinisch geneesmiddelen‐ onderzoek te produceren. Door het bezit van de fabrikantenvergunning is het ook  toegestaan om door het LUMC geproduceerde geneesmiddelen ten behoeve van de  patiëntenzorg te leveren aan andere ziekenhuizen.        Nieuwe generatie medicijnen en therapieën  Het beschikbaar maken van ‘nieuwe generatie’ medicijnen en therapieën sluit aan bij de  paradigma shift die plaats vindt in de farmaceutische branche. In de afgelopen eeuw is  een groot aantal effectieve medicijnen op de markt gebracht. Het aantal nieuwe  medicijnen dat nu op de markt wordt gebracht blijft vrijwel gelijk. De meeste van die  medicijnen zijn slechts een verbetering van bestaande medicijnen, terwijl de kosten van  ontwikkeling hoog blijven. Zowel de individuele mens als de vergrijzende maatschappij  heeft behoefte aan meer effectieve farmacologische behandelingen.    Leiden heeft een lange traditie in drug discovery and development. De faculteit W&N,  het Centre for Human Drug Research (CHDR) en de bedrijven op het Leiden Bioscience  Park hebben gezamenlijk een brede kennisbasis en alle benodigde faciliteiten tot hun  beschikking. Daarom vindt in Leiden alles plaats van fundamenteel onderzoek tot  klinische toepassing. Door de onderlinge intensieve samenwerking heeft Leiden  internationaal een sterke reputatie op:  - target identification op basis van pathofysiologie,  - drug discovery, design and pre‐clinical drug development,  - farmacokinetisch‐farmacodynamisch (PK‐PD) onderzoek,  - systems farmacologie (op basis van metabolomics),  - farmacogenetica,  - cel‐ en gentherapie.  Leiden richt zich met haar sterktes specifiek op het beschikbaar maken van novel drugs  & therapies. Hierbij word ook gekeken naar innovatieve vormen van toedienen  (waaronder toepassingen met nanotechnologie) waarvoor samenwerking met andere  groepen binnen de faculteit W&N, in Medical Delta en daarbuiten essentieel zijn.     Kwaliteit   Het profielthema Health, Life and Biosciences kenmerkt zich door excellent onderzoek in  de  brede kennisbasis, in het translationele onderzoek en in de hoog innovatieve niches.   In de laatste externe peer review uit 2009 werd het onderzoek in het  Leiden/Amsterdam Center of Drug Research over de gehele linie van zeer goed tot  excellent beoordeeld.  In de peer review van het Leiden Institute for Chemistry in 2011  werd het onderzoek in de bio‐organic synthesis en  biophysical structural chemistry als  4

excellent beoordeeld,  en het onderzoek in protein chemistry en biophysical organic  chemistry als zeer goed.  De Bibliometric study on Dutch academic medical centers 1998‐2009/2010 laat zien dat  het LUMC zich bevindt onder de top drie sterkste Universitaire Medische Centra in  Nederland op de gebieden: cardio‐& cardiovasculair systeem, peripheral vasculair  systeem, reumatologie, neurowetenschappen, heelkunde, urologie & nefrologie,  farmacologie & farmacie en microbiologie.     De onderzoekers binnen het profielthema zijn zeer succesvol geweest bij het verwerven  van prestigieuze persoonlijke subsidies. Zo zijn er drie Spinoza laureaten, twee ERC‐ Advanced grant laureaten, drie KNAW hoogleraren en zes VICI laureaten betrokken bij  het onderzoek binnen dit thema.     Maatschappelijke impact  Het profielthema Health, Life and Biosciences sluit met haar strategische doelstellingen  en hoog innovatieve, multidisciplinaire en translationele aanpak uitstekend aan bij de  vragen vanuit de maatschappij en vanuit het bedrijfsleven.    Naast onderzoek is er veel aandacht voor de maatschappelijke impact en voorlichting  aan het brede publiek. De onderzoekslijn gericht op aanvalsgewijze  hersenaandoeningen, waaronder migraine, is wereldwijd vermaard. Het LUMC team  “Kies de aanval”, dat zich richt op meer bekendheid van aanvalsgewijze  hersenaandoeningen, ontving hiervoor in 2010 de Labyrint Publieksprijs.   In 2011 won het team van faculteit W&N en ErasmusMC de academische Jaarprijs met  ‘Antibiotica gezocht!”. Door zoveel mogelijk mensen te betrekken bij de zoektocht naar  nieuwe antibiotica, wil het team bewerkstelligen dat het brede publiek de betoverende  wereld van de microbiologie beter leert kennen.    Daarnaast is van belang dat in Leiden het toekomstige personeel van de life science en  biotech bedrijven wordt opgeleid. De Universiteit Leiden levert met de studies  Biomedische wetenschappen en Geneeskunde de onderzoekers van de toekomst op.   De kopstudie Science Based Business leidt de bruggenbouwers op tussen bedrijfsleven  en onderzoek. De Hogeschool Leiden en het ROC zijn verantwoordelijk voor de opleiding  het benodigde laboratoriumpersoneel.     Valorisatiepotentieel  Alle kennis en faciliteiten die nodig zijn de ontwikkeling van medicijnen zijn op het  Leiden BioScience Park aanwezig. Dit is, naast de grote concentratie aan biotech  bedrijven, een van de succesfactoren van het BioScience Park. Dit leidt tot  kennisontwikkeling en de vertaling ervan naar de markt in commerciële producten.  Organisaties als Centre for Human Drug Research (CHDR) spelen daar een belangrijke rol  in.  In Medical Delta‐verband wordt samengewerkt om de aanwezige kennis en faciliteiten  samen met het bedrijfsleven optimaal in te zetten om de strategische en  5

maatschappelijk relevante doelen te bereiken. Daarmee draagt Leiden bij aan de  versterking van de regionale en nationale kenniseconomie door slimme specialisatie.   Ook zijn er succesvolle spin offs ontstaan. Enkele hiervan: ZFSCREENS BV, Prosensa, ISA  Pharmaceuticals, Percuros, Medis medical imaging systems bv, FlexGen, PAP&P, CIDRUX  Pharminformatics, To‐BBB, PROMASYS BV, Verilabs, ZoBio.     Nederlandse Topsectoren  Het onderzoek binnen het profielthema Health, life and bioscience is relevant voor de  Topsectoren: “Life Sciences & Health”, “HighTech Systems and Materials” en “Chemie”.  Daarmee sluit het profielthema ook aan op de gewenste publiek‐private samenwerking  in Europa die de concurrentiepositie van Europa moeten versterken.    Horizon 2020  Het profielthema Health, life and bioscience is relevant voor de in Horizon 2020  genoemde maatschappelijke uitdaging: “The health, demografic change and well‐being  challenge”. Door de gekozen multidisciplinaire aanpak in hooginnovatieve niches draagt  het profielthema bij aan de ontwikkeling van ‘enabling technologies’. Ook stimuleert het  door multidisciplinaire samenwerking “frontier research”. Zowel gevestigde als jonge  onderzoekers worden in Leiden opgelijnd en opgeleid om in Horizon2020 gebruik te  maken van beurzen van de European Research Council. Hierdoor kunnen zij hun positie  als toponderzoekers consolideren of vestigen.     Facts & Figures    Profileringsgebied  - Bioscience: the science base of Health   -

Vascular and Regenerative Medicine  

-

Translational Drug Discovery and  Development  

Principal investigators: Prof. dr. J. Brouwer, Prof. dr.  M. Danhof, Prof. dr. W.E. Fibbe, Prof. dr. H.J.  Guchelaar, Prof. dr. P.W.C. Hogendoorn, , Prof. dr.  C.L. Mummery, Prof. dr. A.J. Rabelink, Prof. dr. H.J.  Tanke.  Prominente onderzoekers 

Spinoza Award: Prof. dr. M.D.Ferrari, Prof. dr.  E.A.J.M. Goulmy, Prof. dr. F.R. Rosendaal  ERC Advanced Grant: Prof. dr. P.M.Brakefield, Prof.  dr. H.S. Overkleeft  VICI Award: Prof. dr. P. ten Dijke, Prof. dr.  M.D.Ferrari, Prof. dr. H.S. Overkleeft, Prof. dr. B.O. 

6

Roep, Prof. dr. R.E.M. Toes, Prof. dr. M. Ubbink,  Prof. dr. G.P. van Wezel  Other core academics: Prof. dr. J.P. Abrahams, Prof.  dr. M.A. van Buchem, Prof. dr. S.H. van der Burg,  Prof. dr. P.J.J. Hooykaas, Prof. dr. S.M. van der  Maarel, Prof. dr. H.P. Spaink, Prof. dr. C.H.M van de  Velde, Prof. dr. B. Van de Water  Onderzoekprogramma’s 

Ageing, Auto‐immuniteit, Genetische epidemiologie  en bio‐informatica, Infectieziekten en immunologie,  Neurowetenschappen (LCTN), Oncogenetica,  Immunotherapy of cancer, Regenerative medicine,  Vascular medicine, Biomedical Imaging, Analytical  BioSciences, Biopharmaceutics, Drug Delivery  Technology, Medicinal Chemistry, Pharmacology,  Toxicology, Bio‐organic Synthesis, Molecular  Genetics, Protein Chemistry, Molecular Systems  Biotechnology, Molecular Biosciences, Biophysical  Structural Chemistry, Algorithms, Computer  Systems, Foundation of Software Technology,  Imagery & Media, Technology & Innovation  Management 

Onderzoekscapaciteit 

970 fte (PhD candidates included)  

Gelieerde opleidingen 

Bachelor: Bio‐Farmaceutische Wetenschappen, Life  Science & Technology, Biologie, Bio‐Medische  Wetenschappen, Geneeskunde, Informatica  Master: Bio‐Pharmaceutical Sciences,  Pharmacology, Life Science & Technology, Bio‐ Medical Sciences, Medicine, Drug Delivery  Technology, Toxicology, Medicinal Chemistry,  Biology, Chemistry, Molecular and Cellular  Biosciences, Computer Science (Bioinformatics) 

Kennispartners 

LERU‐Universities, Medical Delta consortium, Cell  Observatory, LCTN, CTMM, Karolinska Institut, NEO‐ partners, Ti‐Pharma, Naturalis, Researchschools  (a.o. BSDL), Kluyver consortium, TiGO, CTMM, TNO,  RIVM 

Valorisatie / innovatie 

Leiden University Research and Innovation Services  (LURIS), Spin off enterprises, ZF‐screens, NECEN, 

7

National Genomics Initiative  Partners private sector 

Leiden Bioscience Park, DSM, Philips,  Pharmaceutical Companies, Canfite, Unilever,  Siemens 

Regionale inbedding 

Leiden BioScience Park, Technische Universiteit  Delft, Erasmus Universiteit Rotterdam, Provincie  Zuid‐Holland, Gemeente Leiden 

 

8