Cellen werken samen om een structuur te vormen. Neem de darmen: sterk gekromd en gevouwen, met een enorm oppervlak dat nodig is om voedingsstoffen op te nemen. Hoe ontstaan zulke vormen? Dat proces heet morfogenese. ‘We weten dat cellen met elkaar communiceren via signaalstoffen en krachten’, vertelt Promovenda Daphne Nesenberend. ‘Maar hoe dat precies leidt tot een bepaalde vorm, is vaak onduidelijk. Daar kan wiskunde bij helpen.’
In een van haar projecten werkte Nesenberend samen met chemici. Zij ontwikkelden een synthetische gel die lijkt op de omgeving van cellen in het lichaam. In deze gel brachten ze menselijke cellen aan. Wat opviel: cellen aan de rand werden langer en oriënteerden zich naar het midden. Er ontstond orde. Nesenberend hielp dit te verklaren met simulaties en wiskundige analyses.
Ze gebruikte het Cellular Potts-model. ‘Elke cel wordt voorgesteld als een groepje punten op een raster’, legt ze uit, ‘elke cel volgt simpele regels: hoe groot hij mag worden, hoe hij mag vervormen.’ Deze regels stemde ze af met de chemici. ‘Zij hebben door observaties vaak al een idee van het mechanisme, maar welke processen essentieel zijn, kunnen wij met modellen testen.’
De resultaten uit het model werden daarna weer bevestigd in het lab. ‘Het gaat echt twee kanten op. Het model geeft ideeën voor experimenten, en experimenten helpen je model verbeteren.’
Lees het hele bericht op de site van de Universiteit Leiden.
