Spelenderwijs: van in vivo naar in silico modellen voor stamcelbiologie

About

Motivation for this project

Verschillende biomedische processen kunnen beschreven worden met wiskundige modellen. Deze modellen zijn echter niet direct inzichtelijk. Weefselonderhoud door stamcellen is een essentieel proces dat garandeert dat onze organen tientallen jaren lang gezond kunnen blijven functioneren en schade kunnen herstellen. Als vast onderdeel in het hedendaagse curriculum is het onontbeerlijk dat studenten niet alleen specifieke details leren over de moleculaire signalen die stamcellen reguleren, maar dat zij ook vertrouwd raken met de experimentele methoden waarmee stamcellen in het weefsel gemarkeerd en gevolgd kunnen worden (zogenaamde ‘lineage tracing’).

Pas zeer recent is duidelijk geworden dat de wijze waarop stamcellen delen minder eenduidig is dan lang werd gedacht. De deling kan ‘symmetrisch’ zijn (zodat twee identieke dochtercellen ontstaan - hetzij twee stamcellen, hetzij twee cellen die zich gaan differentiëren/specialiseren), maar ook ‘asymmetrisch’ (waarbij na deling één stamcel en één differentiërende cel achterblijven).

Deze twee verschillende delingsprincipes kunnen beschreven worden in verschillende wiskundige modellen. Deze modellen zijn echter niet direct inzichtelijk – mede omdat waarschijnlijkheden (‘statistical physics’) een elangrijke rol spelen.

Results

Het doel van dit project is om de studenten stapje voor stapje vanuit de biologie naar het meer abstractere wiskundige model te leiden. Ze ontdekken daarbij zelf welke principes, aannames en variabelen ze moeten definiëren om de complexe biologie uiteindelijk terug te brengen tot een wiskundig model dat de werkelijkheid benadert en beschrijft, en op basis waarvan voorspellende uitspraken over het gedrag van cellen in een complex weefsel kunnen worden gedaan.

In dit project wordt een bordspel die vorig jaar is ontwikkeld door de docenten uitgebouwd naar online versie.

Project leaders: Renée van Amerongen & Gooitzen Zwanenburg

Start project: Oktober 2017

End project: September 2018

Funding: UvA Grassroots

Website: UvA Grassroots blog http://icto.uva.nl/grassroots/grassroots-blog/grassroots-blog.html

Errste blog: verloop - tijdens de ontwikkeling

Tweede blog: resultaten van het project en reflectie

Downloads (project report or extra information): GrassrootsProjectPlan

Original author: Natasa Brouwer

---

Creative Commons 3.0 BY SA applies to all content on Starfish.
Starfish-education support for the publishing on Starfish-education.eu does not constitute an endorsement of the contents, which reflect the views only of the authors and Starfish-education cannot be held responsible for any use which may be made of the information contained therein. Starfish-education cannot be held responsible for the content published by authors that is not conform with Creative Commons 3.0 BY SA.