Marthe Walvoort.

InterviewMarthe Walvoort

Athena Award-winnaar Marthe Walvoort wil afrekenen met het negatieve imago van suiker

Marthe Walvoort.Beeld reyer boxem

Marthe Walvoort bestudeert suikers. Suikers in moedermelk met name. ‘Ik wil ze begrijpen en ik wil ze na kunnen maken. Zodat ik kan testen of mijn idee ook klopt.’

Joep Engels

“Suiker heeft een negatief imago. Overal waar ik kom, heb ik sterk de neiging tegen dat beeld in te gaan. Om te vertellen dat suikers niet slecht hoeven te zijn. Dat je er hooguit te veel van binnen kunt krijgen. Wist je dat in melk ook suiker zit? En dat in moedermelk meer dan tweehonderd verschillende suikers zitten? Op sommige moet de baby groeien, maar de meeste hebben een andere functie. Daar kan de baby geen energie uit halen. Sterker nog, veel suikers uit moedermelk zijn helemaal niet voor de baby bestemd. Het zijn de bacteriën in zijn darmpjes die daarop teren. Maar die bacteriën dragen wel bij aan zijn gezondheid. Fantastisch, toch?”

‘Van alle biomoleculen zijn suikers het meest interessant’

Marthe Walvoort heeft haar hart aan suikers verpand, zegt ze zelf. Het enthousiasme straalt van de jonge scheikundige (1983) af. Elke vraag wordt met een spraakwaterval beantwoord en elk antwoord bevat minstens één schaterlach. “Van alle biomoleculen zijn suikers het meest interessant. Hun bouwstenen zijn heel simpel maar hun chemische structuur is uiterst complex. Ik wil ze begrijpen, ik wil ze na kunnen maken. Dat is een hele puzzel waar ik ‘s nachts wakker van lig. Ach nee, dat moet ik niet zeggen. Ik heb vier kleine kinderen, ik ben 's avonds zo moe, ik slaap als een blok. Maar voor een chemiepuzzel mag je me wakker maken.”

Ze loopt naar haar bureau en pakt een model van een molecuul. “Dit is sucrose”, zegt ze. “Gewone suiker. In de kern bestaat het uit twee ringen van koolstofatomen met één zuurstof ertussen. That’s it! Heel veel suikers zien er ongeveer zo uit. Maar verander iets aan de volgorde of de schikking, en het is een wereld van verschil. Waar zitten die verschillen, hoe hebben die verschillen effect op de chemische werking? Kun je zo’n molecuul namaken? Toen ik doorkreeg hoe rijk de wereld van de suikers is, dacht ik: dit ga ik uitbuiten!”

Dat bleek een goed plan. Marthe Walvoort heeft tegenwoordig niet alleen haar eigen onderzoeksgroep aan de Rijksuniversiteit Groningen. Twee weken geleden werd ze door de Koninklijke Akademie van Wetenschappen beloond met de Early Career Award, een prijs bedoeld voor onderzoekers ‘die aan het begin van hun carrière staan en vernieuwende, originele onderzoeksideeën hebben’. En gisteren kwam daar de Athena Award van onderzoeksfinancier NWO overheen, waarbij ze door de jury werd geprezen om haar indrukwekkende staat van dienst.

Het leek een struikelvak

Daar zag het aan het begin van haar loopbaan niet naar uit. Scheikunde leek op de middelbare school zelfs een struikelvak te worden. “Ik vond het moeilijk, chaotisch. Het vak had geen duidelijke regels. Ik kreeg er zelfs bijles in. Die was zo leuk dat ik alsnog scheikunde ben gaan studeren. Op de universiteit viel het kwartje. Daar leerde ik het mechanisme van reacties. Dat het de elektronen zijn die het werk doen.”

Toch ging het nog niet helemaal van een leien dakje. Haar masterstage was geen succes. “Dat was met DNA. Met nucleotiden, om precies te zijn. Die lossen nergens in op, en dat is toch een basisprincipe uit de chemie. Als je iets oplost, maak je het hanteerbaar. Ik ben een intuïtieve wetenschapper, ik kon niet zo veel met die moleculen.”

null Beeld reyer boxem
Beeld reyer boxem

Haar tweede stage, bij een prestigieuze suikerchemiegroep in Oxford maakte alles goed. “Ik wilde heel graag naar Engeland. Die cultuur. Pride and Prejudice. Engelse detectives. Heerlijk. Maar in Engeland leerde ik ook: suikers zijn veel beter te doen dan die DNA-moleculen.”

Tijdens het gesprek ontstaat regelmatig verwarring over het begrip suiker. De wetenschapper bedoelt er iets anders mee dan de leek voor wie suiker een zoetstof is die behoort tot de koolhydraten, zoals zetmeel. In de chemie is suiker een veel breder begrip, een groep moleculen die allemaal zijn opgebouwd uit vergelijkbare bouwstenen, de eerder genoemde ringen van koolstof en zuurstof (en waterstof). Het menselijk lichaam kent tien verschillende bouwstenen, de zogeheten monosacchariden, zoals mannose, glucose of galactose.

Van die bouwstenen kunnen talloze grotere moleculen worden gemaakt. Deze polysacchariden hebben allerlei functies. Sommige leveren energie, soms snel zoals gewone suiker, terwijl de trage vezels, wat heel lange suikerketens zijn, eerst door enzymen in stukjes moeten worden geknipt voor ze kunnen worden verteerd.

De meeste suikers hebben niets met energie. Ze bedekken de mantels van bloedcellen en bepalen zo of iemand type A of B is. Andere geven eiwitten stevigheid, ze reguleren processen of houden vocht vast - een belangrijk bestanddeel van dagcrème is ook een suiker.

Walvoort: “Totdat ik hier in Groningen kwam, heb ik suikers altijd heel fundamenteel benaderd. Een scheikundige wil iets maken of namaken. Dus dat heb ik gedaan. Maar ik wilde mijn product ook toepassen. Dat was tijdens mijn promotie zelden aan de orde. Toen heb ik een productiemethode ontwikkeld, vervolgens heb ik dat gepubliceerd. Maar het product zelf? Dat verdween in de vriezer. Terwijl ik wat ik gemaakt had ook wilde testen, ergens voor gebruiken.”

Ongebruikte moedermelk

Maar wat dan? Het idee daarvoor ontstond tijdens haar postdoc. “Ik werkte op technologieinstituut MIT in Boston waar ik geleerd heb om met enzymen suikers te maken. Ik had mijn eerste kind gekregen, in de vriezer zat allemaal gekolfde, maar ongebruikte moedermelk. Ik wilde het doneren, maar dat mocht niet in de VS, vanwege het risico op de ziekte van Creutzfeldt-Jakob. Waarom sta je het niet af voor onderzoek, suggereerde iemand.”

Sinds de jaren vijftig van de vorige eeuw is bekend dat moedermelk meer bevat dan eiwitten, vetten en melksuikers. En dat die andere suikers meer functies hebben dan de baby laten groeien. “Daar moet ik wat mee, dacht ik. Terug in Nederland schreef ik een voorstel voor een onderzoekstraject, hier in Groningen. Ik wilde de structuren van al die moedermelksuikers ontrafelen, ze namaken en erachter komen wat hun functie was. Ik werd aangenomen.”

“Twee maanden later verschenen artikelen van diverse groepen die ze ook aan het maken waren. Haha, één groep alleen al had er zestig gemaakt! Zo werkt het in de wetenschap. En ik dacht: dit moet ik niet willen. Ik moet niet met die groepen wedijveren, ik moet uitzoeken of ik zo’n suiker op een slimme manier kan maken en kan testen of mijn idee over zijn functie klopt. Dát konden die groepen niet, zij maakten met hun enzymen maar een paar milligram. Daar kun je niet veel mee. Dat werd mijn plan: ik hoef mijn suiker niet exact te laten gelijken. Als het functionele deel er maar in zit. Dan kan ik meer maken, een paar gram, en kan ik testen of mijn hypothese waar die suiker goed voor is, klopt.”

Van één suiker is bekend dat hij beschermt tegen bacteriële darminfecties. “Daarbij gaat het om fucose, één van die bouwstenen. De melksuiker zelf kun je zien als een soort kralenketting waar die fucoses als bedeltjes aan vast hangen. Die complexe ketting heb ik niet nodig, dacht ik. Ik kan die fucose ook aan iets simpels hangen, aan cyclodextrine, een ringetje van suikers dat je gewoon kunt kopen.”

Remt-ie de infectie?

Ze ontwikkelt een methode waarmee ze de fucose kan hechten en het geheel in voldoende hoeveelheden kan maken. En kan testen. “Dat was het leuke. Overleeft mijn suiker de enzymen in de mond, blijven de darmbacteriën ervan af? En tot slot: remt-ie de infectie? Het was drie keer ja. We konden zelfs aantonen dat de fucose aan de bacterie plakt waardoor deze niet aan de darmwand kan hechten. Daar begint een infectie namelijk altijd mee. Het was een lucky shot, moet ik toegeven. Daarna hebben we het ontwerp nog geoptimaliseerd. Er komt nog veel bij kijken voordat het kan worden toegepast in medicinale poedermelk, maar mijn taak was uitzoeken hoe het werkt. Dat is gelukt.”

Ze weet het, chemische toevoegingen aan poedermelk voor baby’s, het is een mijnenveld waarin ze zich begeeft. “Vertel mij wat. ‘Breast is best’. Maar ik vind ook dat we het goede van poedermelk niet moeten onderschatten. De vrouwenemancipatie heeft er veel aan te danken. Het gaat mij vooral om de premature baby’s. Voor hen kunnen deze toevoegingen aan poedermelk levensreddend zijn.”

Ook voor Friesland Campina, met wie ze samenwerkt, zijn zulke toevoegingen nog een brug te ver. “Ook dat snap ik. Uiteindelijk zullen ze het biologisch maken, met enzymen in een bioreactor. Maar voor wat ik doe, voor het ontwerp, is de chemie het meest geschikt. Wij hebben de proefjes, wij hebben de reagentia. Zodra je met enzymen gaat werken ben je overgeleverd aan de capaciteit van dat enzym. En dat kan maar één ding. Als ik een bepaald molecuul in mijn hoofd heb, of beter: ik heb er drie in mijn hoofd en ik wil weten welke het beste is, dan is de chemie superhandig om precies dat te maken.”

Vrouwelijk rolmodel

Met de Athena Award die gisteren aan Marthe Walvoort werd toegekend, wil onderzoeksfinancier NWO de aandacht vestigen op vrouwelijke bètawetenschappers die ‘uitblinken en daardoor een rolmodel zijn voor anderen’. Zelf miste ze zo’n rolmodel toen ze in 2001 in Leiden aan de studie scheikunde begon. “Ik had nauwelijks iemand aan wie ik me kon spiegelen. Zeker toen ik in het onderzoek terecht kwam en mij afvroeg of ik verder wilde in de wetenschap, dacht ik vaak: pas ik in deze wereld, kan ik dit allemaal aan, hoe combineer ik een wetenschappelijke carrière met het stichten van een gezin, het krijgen van kinderen? Daar kun je het niet met een man over hebben, hoe welwillend ze ook zijn. Ik begon me zelfs af te vragen hoe vrouwelijk ik me moest kleden.”

Er is in de tussentijd veel veranderd, zegt ze. Van de negentien groepsleiders op het Stratingh Instituut waar ze werkt, zijn er drie een vrouw. Haar eigen groep telt op één man na alleen maar vrouwen.

Ze kreeg haar kans in Groningen dankzij een Rosalind Franklin fellowship waarmee de universiteit excellente vrouwen wil binnenhalen. “Het is heel competitief, hoor. Er waren 170 kandidaten voor acht plekken. Het fellowship is een traject dat voert tot een hoogleraarschap. Maar dan moet je wel continu aan zeer strenge criteria voldoen. Je moet bijvoorbeeld vijftien publicaties in vijf jaar afleveren. Toen heb ik mij afgevraagd: wil ik dit? Offer ik mijn sociale leven op en wijd ik mij 24/7 aan de wetenschap? Ik wist wel, dit is geen baan van negen tot vijf, het onderzoek is nooit af. Maar toch heb ik de knop omgedraaid. Ik besloot dat ik me niet over de kop zou gaan werken en het op mijn manier zou gaan doen. Dan maar een tandje minder. En toen bleek gelukkig dat mensen hier op het instituut vertrouwen in mij hadden. Wat meespeelt, is dat veel collega’s ook jonge kinderen hebben en niemand er meer van opkijkt als ik vanwege een ziek kind eerder naar huis ga.”

Lees ook

‘Suiker en vet veranderen je brein’

Redacteur Dirk Waterval stelt vragen bij het eureka-moment van wetenschappers.

Wilt u iets delen met Trouw?

Tip hier onze journalisten

Op alle verhalen van Trouw rust uiteraard copyright.
Wil je tekst overnemen of een video(fragment), foto of illustratie gebruiken, mail dan naar copyright@trouw.nl.
© 2022 DPG Media B.V. - alle rechten voorbehouden