Skip to ContentSkip to Navigation
Over ons Faculty of Science and Engineering Promoties

Stochastisch modelleren van dynamische biologische systemen

Promotie:Dhr. D. Pellin
Wanneer:03 april 2017
Aanvang:14:30
Promotor:prof. dr. E.C. (Ernst) Wit
Copromotor:dr. M.-.C. Serio di
Waar:Academiegebouw RUG
Faculteit:Science and Engineering
Stochastisch modelleren van dynamische biologische systemen

Wiskunde verheldert biologische processen

Danilo Pellin gebruikte wiskundige technieken om biologische processen te beschrijven. Dat levert nieuwe inzichten op die kunnen leiden tot betere behandelingen.

Pellin richtte zich op twee relevante biologische problemen, die hij via statistisch modellering benaderde. De eerste betreft de studie van hematopoiese (vorming van witte en rode bloedcellen uit stamcellen), een nog steeds niet goed begrepen biologisch proces. Het speelt zich af in het beenmerg en is daardoor niet direct te observeren in mensen. Maar hematopoiese is cruciaal voor de gezondheid, omdat het dag in dag uit en een leven lang zorgt voor de productie en het bijvullen van alle bloedcellen en celbestanddelen.

Pellin maakte van gegevens verzameld bij drie patiënten die mee deden aan een klinische studie naar gentherapie voor het Wiskott-Aldrich syndroom, een zeldzame bloedziekte. Pellin was hierdoor in staat om in het lichaam de ontwikkeling van een aantal genetisch gecorrigeerde hematopoietische stamcellen te volgen gedurende een periode van drie jaar.

Hij modelleerde de dynamiek van een individuele gecorrigeerde cel en alle nakomelingen daarvan via een multidimensioneel continue-tijd Markov proces. Zijn resultaten ondersteunen recentelijk gepubliceerd werk, waarbij de differentiatie in een van de twee belangrijkste takken van bloedcellen, lymfoïden en myeloïden, pas later optreedt dan oorspronkelijk gedacht. Het verbeteren van onze kennis over de dynamiek van dit proces kan artsen een beter inzicht in de mechanismen achter bloedziekten en kanker van bloedstamcellen (leukemie). De kennis zou ook helpen bij het verfijnen van transplantatie protocollen en het definiëren van nieuwe strategieën voor momenteel ongeneesbare ziekten.

Het tweede biologische onderzoek betreft de neurowetenschappen. Pellin richtte zijn aandacht op neuroncommunicatie op het niveau van het meest elementaire besturingssysteem, namelijk spontane neurotransmitter afgifte, dat optreedt in de synapsen. Dit leverde een dieper inzicht op in de manier waarop zenuwcellen met elkaar communiceren.

Het promotieonderzoek van Danilo Pellin vond plaats bij de afdeling Stochastiek en Statistiek van het Johann Bernoulli Instituut. Hij werkt nu als onderzoeker bij het Dana-Farber Cancer Institute in Boston, VS.