Werkgebied
Het werkgebied van het Interuniversitair Oogheelkundig Instituut bestaat uit fundamenteel en strategisch onderzoek aan het visuele systeem.
Ontwikkelingen
Vertraging is opgetreden bij de realisatie van de voor- genomen fusie van ioi en Nederlands Instituut voor Hersenonderzoek.
In verband hiermee en omdat de werkelijke (infor- mele) organisatie door het opheffen van vier van de zes werkgroepen van het ioi sterk afwijkt van de op papier vastgelegde (formele) organisatie heeft het ioi een proces van herstructurering van zijn topstructuur (werkgroepen) opgestart. Dit heeft eind 2002 geleid tot een reorganisa- tieplan, dat begin 2003 ter goedkeuring aangeboden zal worden aan het bestuur van de knaw.
Basis voor het organisatieplan vormt mede het wetenschappelijk programma. De volgende drie thema’s
zijn gedefinieerd: ‘Structuur en functie van het perifere visuele systeem’, ‘Genetica van oogziekten’ en ‘Visuele cortex: cognitie en plasticiteit’.
Het financieel beheer is intern grondig doorgelicht. Ter verbetering is een financieel beheerssysteem ingevoerd, dat meer verantwoordelijkheden legt bij de onderzoeks- leiders.
Er is veel energie gestoken in het verhogen van de tweede en derde geldstroominkomsten. Dit heeft geleid tot belangrijke subsidietoewijzingen, waaronder twee vidi-subsidies en een grote eu-subsidie. In 2002 is er voor een bedrag van € 3,95 miljoen aan tweede en derde
geldstroommiddelen aan het ioi toegewezen, te besteden aan twee- tot vierjarige projecten. Doelstelling is deze inkomsten de komende jaren nog verder te verhogen.
Belangrijkste resultaten
In de onderzoekslijn ‘Retinal signal processing’ onder het thema ‘Structuur en functie van het vroege visuele systeem’ zijn verschillende nieuwe ontdekkingen te rapporteren. In 2001 is een nieuw type neuron-neuron interactie beschreven waarin zgn. hemichannels een essentiële rol spelen. Die ontdekking liet de rol van gaba als inhiberende neurotransmitter onverklaard. In 2002 hebben we kunnen laten zien dat gaba op een unieke nieuwe manier de functie van de hemichannels kan moduleren.
Het integreren van de moleculaire biologie en genetica in het werk van deze onderzoeksgroep is in het afgelopen jaar geïntensiveerd. De transgene zebravisfaciliteit is verbouwd en is nu volledig in gebruik. De aandacht zal nu vooral gericht zijn op het genereren van transgene zebravissen die geen functionele hemichannels hebben. Deze dieren zullen ons in staat stellen de functie van het horizontale celsysteem direct te testen. Hiervoor zullen gedragsexperimenten worden opgezet. Tevens zal een project starten waarin informatietheorie zal worden gebruikt om de efficiëntie van de verschillende coderings- stappen die in het netvlies plaatsvinden te bepalen en te kwantificeren. Op die manier krijgen we een compleet beeld van de signaalcodering die in de eerste lagen van het netvlies plaatsvindt.
In de onderzoekslijn ‘ophthalmic optics’ zijn twee ontwikkelingen gaande. Het eerste deel van het eu- project voor de ontwikkeling van een meetmethode voor strooilicht in relatie tot verkeersveiligheid is eind 2002 afgesloten. Financiering voor een tweede multicenter studie is door de eu toegekend voor de periode van 2003-2004. Deze studie richt zich op het vaststellen van Europese normen voor het meten van strooilicht in het verkeer.
De aandacht van de groep op de optiek van de cornea is in het afgelopen jaar versterkt. De aandacht wordt ge- richt op de optische kwaliteit van de cornea in relatie tot transplantatie, refractoire chirurgie en iatrogene insults. In dit onderzoek wordt de expertise van de Corneabank gecombineerd met de morfologische en fysische expertise aanwezig in het ioi.
Binnen het thema ‘Genetica van oogziekten’ wordt onderzoek verricht naar de moleculaire processen die ten grondslag liggen aan de ontwikkelingen van de genetische
oogziekten retinitis pigmentosa (rp), maculadegeneratie (md) en glaucoom (g). Deze ziekten zijn de belangrijkste oogziekten die leiden tot onbehandelbare blindheid in de Westerse wereld. Genome screening, microarray expression profiling, bioinformatica en andere, meer conventionele technieken worden toegepast op transgene muismodellen en unieke patiëntenpopulaties teneinde de oorzaken en gevolgen van deze ziekten in kaart te brengen. Het uiteindelijke doel is, aan de hand van deze gegevens, gerichte therapie te ontwikkelen, hetgeen een belangrijke bijdrage kan leveren aan de preventie of genezing van blindheid.
In de onderzoekslijn ‘Retinitis pigmentosa’ werd enige jaren geleden het Crumbs 1/rp12 gen geïdentificeerd. Inmiddels zijn voor dit type rp verschillende transgene muismodellen ontwikkeld. Het rp phenotype van deze muizen wordt momenteel op diverse wijzen gekarakte- riseerd, wat een schat aan informatie oplevert over de moleculaire en cellulaire mechanismen die ten grondslag liggen aan deze ziekten.
Soortgelijk functioneel onderzoek wordt verricht aan de ziekte pseudoxanthoma elasticum (pxe), waarvoor in 2002 het oorzakelijke gen (abcc6) werd geïdentificeerd. Naast de bekende klinische verschijnselen van pxe-patiën- ten met betrekking tot maculadegeneratie en huidafwijkin- gen vonden we in 2002 dat mutaties in abcc6 eveneens een risicofactor zijn voor premature artherosclerose in de algemene populatie. Op het gebied van de multifactoriële oogziekten ouderdomsmaculatiedegeneratie (omd) en primair open kamerhoek glaucoom (poag) werd de samenwerking met de genetische epidemiologie en de oogheelkunde Rotterdam verder geïntensiveerd. In 2002 verschenen de eerste wetenschappelijke publicaties van dit recent gesloten strategisch samenwerkingsverband.
Binnen het thema ‘Visuele cortex: cognitie en plastici- teit’ houdt een nieuwe onderzoekslijn zich bezig met de neuronale basis van de visuele waarneming. Cognitieve processen, zoals visuele aandacht, werkgeheugen en bewuste perceptie worden bestudeerd in de visuele hersenschors. Een nieuwe ontwikkeling is dat deze cognitieve processen gemeten kunnen worden in vroege visuele gebieden waarvan werd verondersteld dat zij zich alleen met elementaire beeldanalyse bezighielden. Het blijkt dat zelfs denkfouten hier worden weerspiegeld door veranderingen in de neuronale activiteit. De onvermoede cognitieve eigenschappen van vroege visuele gebieden hangen vermoedelijk samen met feedback vanuit hogere visuele gebieden, een hypothese die op dit moment aan kritische tests wordt onderworpen.
Een tweede onderzoekslijn binnen dit thema richt zich op moleculaire principes die ten grondslag liggen aan synaptische plasticiteit in het visuele systeem. Voor dit onderzoek zijn in de nieuwe transgenen unit van het ioi/nih verschillende muismodellen geproduceerd die worden onderzocht middels in vivo electrofysiologie en moderne imaging technieken. Het doel hierbij is het begrijpen van verbanden tussen moleculaire, morfologi- sche en functionele aspecten van synaptische plasticiteit.
Productie Wetenschappelijke output 41 sci artikelen 2 overige artikelen 4 proefschriften Dienstverlening
De Corneabank is inde maanden januari t/m juli niet operationeel geweest. In die maanden is met ondersteu- ning van transplanterende oogartsen gewerkt aan de wederopbouw van de Corneabank. In augustus is gestart met beperkte bemensing.
In 2002 zijn 447 cornea’s bewerkt op basis waarvan 116 cornea’s en 137 sclera’s zijn getransplanteerd. Intussen wordt met succes gewerkt aan verdere personele opbouw.
Erfelijkheidsadviezen over oogaandoeningen werden 56 keer uitgebracht (25 maal uitgebreid en 31 maal enkelvou- dig), voorts werd 81 maal dna-diagnostiek verricht.
Belangrijkste publicaties
• Trip M.D., Smulders Y.M., Wegman J.J., Hu x, Boer J.M.,
ten Brink J.B., Zwinderman A.H., Kastelein J.J., Feskens E.J., Bergen A.A.B. Frequent mutation in the abcc6 gene (R1141X) is associated with a strong increase in the prevalence of coronary artery disease. Circulation Aug 13;106(7):773-5, 2002.
• Roelfsema P.R., Lamme V.A.F., Spekreijse H. and
Bosch H.
Figure-ground segregation in a recurrent network architecture. Journal of Cognitive Neuroscience 14, 525-537, 2002.
• Van den Berg T.J.T.P., Coppens J.E., Van Best J.A.
Interpretation of lenticular light transmittance from fluorophotometric data. Inv Ophthalmol Vis Sc 43: 3003-3007, 2002.
Personeelsinzet IOI
Onderwerp of thema Aantal fte’s
2001 2002
wp nwp wp nwp
Genetica 11.4 5.9 12.7 6.8 Perifeer Visueel Systeem 11.8 2.5 11.9 1.0 Visuele Cortex 2.1 1.0 3.3 0.8 Visuele Systeem Analyse
(hlu) 1.8 1.5 3.4 0.5 Corneabank 0.8 4.0 0.8 4.8 Directie en ondersteunende diensten 1.0 11.6 1.0 9.0 Totaal 28.9 26.5 33.1 22.9 Financiering Exploitatietotaal 2002: € 5.576.500 Financieringsbronnen in procenten knaw 67,7% Contractonderzoek/
dienstverlening aan derden 27,8% Externe subsidies (overig) 4,5% Totaal 100%