De winnaars van de Spinoza- en Stevinpremies onderzoeken het grote en het kleine

Ze bestuderen het grote en het kleine, van sterrenstelsels tot elektronen, van bakkersgist tot de menselijke psyche. Ze doen het zo goed dat ze de komende jaren ieder 2,5 miljoen euro in hun onderzoek mogen steken. Vier krijgen de Spinozapremie toegekend en twee de Stevinpremie, omdat ze hun kennis maatschappelijk nuttig maken.

Over Pavlov en het placebo-effect

Als hoogleraar gezondheidspsychologie aan de Universiteit Leiden onderzoekt Andrea Evers (52) hoe ons gedrag en onze gedachten het lichaam beïnvloeden. Dat die invloed is er, bewees onder andere Ivan Pavlov al in de negentiende eeuw. Zodra zijn hondje het belletje hoorde voor het eten, begon het dier al te kwijlen. Conditionering heet dat principe. Wat Evers en andere wetenschappers onderzoeken is ‘de potentie van het geconditioneerde lichaam’. Zij ontvangt daarvoor de Stevinpremie.

Een bekend voorbeeld van wat een geconditioneerd lichaam kan, is het placebo-effect. De werking van veel medicijnen, zoals een pijnstiller of een antidepressivum, is deels toe te schrijven aan dat effect. Het lichaam verwacht dat het pilletje iets doet, en dus doet het iets. “Die wetenschap omzetten naar een therapeutische toepassing is mijn ambitie”, zegt Evers.

Er zijn allerlei toepassingen voor het placebo-effect denkbaar. Bij auto-immuunziektes bijvoorbeeld. Het basisidee is dat als het immuunsysteem bepaalde signalen ontvangt via conditionering, het zelf de stofjes voor een deel kan aanmaken die de patiënt nu via medicatie binnenkrijgt.   

“We weten dat we dat kunnen beïnvloeden, maar om klinisch relevante resultaten te krijgen bij patiënten is een ander verhaal. Een tweede vraag die we nog moeten beantwoorden, ligt in de individuele verschillen. Waarom reageert de een zo en de ander weer anders.”

Andrea Evers Beeld NWO/Studio Oostrum/Hollandse Hoogte

Een herkenbare conditionering voor veel mensen is hun reactie als zij een ziekenhuis binnenlopen. Al is de ziekenhuisgeur tegenwoordig minder sterk dan vroeger, toch zorgt de typische lucht bij veel mensen voor een naar gevoel in de onderbuik. Dat is vaak gebaseerd op eerdere ervaringen. “Ziekenhuizen doen nog niets met die kennis,” zegt Evers. Dat is onschuldig als iemand op bezoek gaat, maar een kankerpatiënt die de geur associeert met de vorige keer dat hij chemotherapie ontving, kan acuut misselijker worden dan nodig is.

Waardering krijgt Evers ook voor de nieuwe inzichten over de manier waarop artsen en patiënten met elkaar praten. Als een arts geen rekening houdt met de verwachtingen van een patiënt, zal een behandeling minder goed aanslaan. Staat een patiënt er helemaal niet achter, dan kun je grote vraagtekens zetten bij de zin van van een behandeling. De kans is groot dat de behandeling minder goed aanslaat.

Wat Evers typeert, is dat zij allerlei vakgebieden combineert. Psychologie, neurowetenschappen en biomedische wetenschappen. Een deel van het geld dat zij ontvangt wil ze dan ook gebruiken voor ‘grensoverschrijdend onderzoek’. Daarmee bedoelt ze samenwerken met andere wetenschapstakken, maar ook met maatschappelijke partners of kunstenaars, iets wat niet gebruikelijk is. Die samenwerking is nodig, zo vindt Evers, “omdat je dan verschillende perspectieven kunt combineren”.

Een ander deel van het geld wil ze besteden aan onderzoek naar het volhouden van een gezonde leefstijl. Evers is de initiatiefnemer van een consortium waarin mensen met een chronische aandoening, zoals hart- en vaatziekten worden beloond voor een gezonde leefstijl. In dat consortium zijn behalve wetenschappers ook maatschappelijke en zorgorganisaties aangesloten. Het doel is om bijvoorbeeld met apps en beloningen mensen te stimuleren om gezond leven lang vol te houden.

Tenslotte gaat Evers met haar onderzoek de grenzen van de traditionele wetenschap opzoeken door samen te werken met kunstenaars en daarmee tot nieuwe methoden en inzichten te komen. Een voorbeeld is het evenement dat ze begin juli in Leiden organiseert over placebo-effecten en de verhalen hierover bij het grote publiek.

Over schimmels en gisten

De andere winnaar van de Stevinpremie is de Delftse hoogleraar industriële microbiologie Jack Pronk (56). Hij werkt met gisten en schimmels. Beter gezegd, hij laat gisten en schimmels het werk doen.

Jack Pronk Beeld NWO/Studio Oostrum/Hollandse Hoogte

Pronk probeert de organismes genetisch zo aan te passen dat ze duurzaam en efficiënt nuttige stoffen kunnen produceren. Zo verkreeg hij een variant van bakkersgist dat niet alleen de glucose uit de eetbare delen van mais kan omzetten in ethanol, maar ook de moeilijke suikers uit de maisstengels.

Het was een combinatie van genetische modificatie en evolutie. Eerst bracht hij een gen uit een schimmel in bij het gist zodat die moeilijke suikers, xylose, aankon. Vervolgens zette hij de gistcellen alleen maar xylose voor. Een paar maanden later was er een mutatie opgetreden waardoor het gist de xylose veel beter kon verteren.

Pronk hoopt dat hij met moderne genetische technieken, zoals Crispr-cas, een aanpassing als deze veel gerichter kan sturen. Wellicht kan hij ooit micro-organismes creëren die hij elektriciteit en CO2 moet voeren waarna zij er biobrandstoffen of bioplastics van maken.

Over de archeologie van de sterren

Amina Helmi is een van de vier wetenschappers die de Spinozapremie ontvangt. Zij reconstrueert de geschiedenis van sterrenstelsels. De van oorsprong Argentijnse (48), nu hoogleraar sterrenkunde aan de Rijksuniversiteit Groningen, noemt zichzelf galactisch archeoloog. Ze zoekt naar restanten van kleine sterrenstelsels die ooit met de Melkweg zijn versmolten. Als promovendus kwam ze zo’n groepje op het spoor, dat nu de Helmi-stroom heet. Vorig jaar ontdekte ze dat de Melkweg tien miljard jaar geleden een heel groot stelsel heeft opgeslokt.

Amina Helmi Beeld NWO/Studio Oostrum/Hollandse Hoogte

Dat deed ze aan de hand van metingen van ruimtetelescoop Gaia, die de afgelopen jaren de bewegingen en posities van een miljard sterren in kaart heeft gebracht. “We dachten dat de Melkweg een rustig draaiend stelsel was en dat we uit de bewegingen de krachten konden afleiden”, zei ze in deze krant. “Maar er zijn meer krachten in het spel, van die botsingen. Die moeten we uit elkaar halen en we weten nog niet hoe dat moet.” Met het geld van de Spinozapremie hoopt ze te achterhalen wat de rol van de zogeheten donkere materie is in dit krachtenspel.

Over verstrengelde elektronen

In 2015 verwierf hij wereldfaam. Toen bewees Ronald Hanson (42) met zijn groep ‘het ongelijk van Einstein’. De hoogleraar quantumfysica aan de TU Delft liet zien dat als twee elektronen een paar vormen, ze zich altijd als één zullen gedragen. Ook al zijn ze mijlenver uiteen: als er iets met het ene elektron gebeurt, reageert het andere onmiddellijk. Volgens Einstein was dat onmogelijk, hij zag in deze ‘spookachtige interactie op afstand’ een bewijs voor de onvolkomenheid van de quantumtheorie.

Ronald Hanson Beeld NWO/Studio Oostrum/Hollandse Hoogte

Hanson maakt juist gebruik van deze eigenschap, die door quantumfysici verstrengeling wordt genoemd. Verstrengelde elektronen zijn de beoogde boodschappers op het quantuminternet, het netwerk van de toekomst dat robuuster en veiliger moet worden. Hanson zoekt naar manieren om die verstrengelde paren sneller te maken, en stabieler.

Komend voorjaar moet de eerste verbinding van zo’n netwerk, tussen Delft en Den Haag, er liggen en eind 2020 moet er een heus quantumnetwerkje in de Randstad draaien.

Over de vrijemarkteconomie

Na zijn middelbare school twijfelde Bas van Bavel (54) tussen de studies econometrie en geschiedenis. Hij wilde de ontwikkelingsgang van de economie en de samenleving doorgronden. Het werd geschiedenis. Zijn idee is dat je tot nieuwe inzichten kunt komen als je zaken die in het verleden zijn gebeurd op een goede manier empirisch onderzoekt en analyseert.

Bas van Bavel Beeld NWO/Studio Oostrum/Hollandse Hoogte

Vorig jaar kwam van zijn hand het boek ‘De onzichtbare hand’ uit, over het krachtenspel dat volgens de theorie in een vrije markt zou zorgen voor een optimale verdeling en inzet van economische middelen. Die perfecte vrijemarkteconomie wordt doorgaans voorgesteld als een uitvinding van het moderne Europa, die vervolgens is verspreid over de wereld. Het zou het hoogste stadium van economisch vernuft zijn en eeuwige bron van welvaart en groei.

Van dat beeld klopt weinig, liet de Utrechtse hoogleraar transities van economie en samenleving zien. De vrije markt is geen Europese uitvinding, en het is ook niet het stabiele, florerende eindstadium van vooruitgang. Er is in de geschiedenis altijd een elite ontstaan die politieke macht verwierf en belang had bij het handhaven van de status quo. We maken nu hetzelfde mee, zei hij vorig jaar in Trouw, met de opkomst van Donald Trump als treffende illustratie.

Over suikers en het immunsysteem

Medisch bioloog Yvette van Kooyk (57) ontrafelt de manier waarop het immuunsysteem ontregeld raakt bij het ontstaan van kanker, bij auto-immuunziekten zoals reuma en multiple sclerose, en bij allergieën en infectieziekten. De hoogleraar moleculaire celbiologie aan het Amsterdam UMC richt zich daarbij op de suikermoleculen die zich op de lichaamscellen bevinden. Ze ontdekte dat die een sleutelrol spelen bij de ontregeling van de afweer.

Yvette van Kooyk Beeld NWO/Studio Oostrum/Hollandse Hoogte

Sommige suikers prikkelen de afweer om in actie te komen tegen ziekteverwekkers of tumorcellen. Andere suikers zetten de afweer juist uit. De indringers gebruiken de suikers als vermomming; ze zien eruit als lichaamseigen. Zo misleiden ze het immuunsysteem en dringen ze diep door in het lichaam.

Met die inzichten probeert ze therapieën te ontwikkelen. Voor allergieën bijvoorbeeld een vaccin dat het immuunsysteem afremt. Of voor kanker juist een middel dat de afweer een extra prikkel geeft om de tumorcellen te bestrijden.

Lees ook het interview met Amina Helmi:

Nieuwe ontdekkingen over de Melkweg zetten de wetenschap op zijn kop: ‘Het is crisis in ons vak’

Sterrenstelsels leken ongestoord door het heelal te zweven. Maar Amina Helmi ontdekte dat botsingen met andere stelsels een grote rol spelen. Dat zet de wetenschap op de kop.

Lees het interview met Ronald Hanson:

Het verstrengelde netwerk als basis voor een heel nieuw internet

De quantumtheorie is raadselachtig, mysterieus. Maar zij gaat in de toekomst een nieuw en niet te kraken internet opleveren. En dat zou heel goed in de Randstad kunnen gebeuren.

Lees over het onderzoek van Bas van Bavel:

Gelijkwaardigheid is geen regel maar uitzondering. Bij mens, dier én plant

Gelijkwaardigheid is niet de regel maar de uitzondering. Voor je het weet heeft zich een elite gevormd, niet alleen onder de mensen maar ook bij plant en dier.

Meer over

Wilt u iets delen met Trouw?

Tip hier onze journalisten

Op alle verhalen van Trouw rust uiteraard copyright. Linken kan altijd, eventueel met de intro van het stuk erboven.
Wil je tekst overnemen of een video(fragment), foto of illustratie gebruiken, mail dan naar copyright@trouw.nl.
© 2019 DPG Media B.V. - alle rechten voorbehouden