Innovatieve Watermonitoring met C. elegans (INNOWACE)

Vervuiling van oppervlaktewateren vormt een groot maatschappelijk probleem dat vraagt om efficiënte en tijdige signalering van schadelijke verontreinigingen. Huidige analytische methoden meten zeer lage concentraties van individuele stoffen. Echter, waterverontreinigingen bestaan uit complexe mengsels, bevatten opkomende stoffen en vormen (onbekende) transformatieproducten. Hierdoor is chemische analyse icm toxiciteitindicaties ontoereikend om de biologische effecten van watervervuiling precies te voorspellen.
Bioassays en biosensoren, zoals watervlooien, worden hiertoe (beperkt) toegepast. Deze methoden zijn vaak niet specifiek of sensitief genoeg, vereisen gespecialiseerde apparatuur en expertise, zijn tijdrovend en kunnen door omgevingsfactoren variërende resultaten opleveren, waardoor hun toepassingsmogelijkheden beperkt blijven.
Ons project richt zich op de nematode Caenorhabditis elegans (C. elegans) als een innovatieve biosensor om waterkwaliteit te monitoren. C. elegans biedt unieke voordelen: het is een klein organisme met snelle voortplanting, goedkoop te kweken, niet onderworpen aan de Wet op de dierproeven en genetisch sterk verwant aan de mens. Genetisch gemodificeerde stammen kunnen specifieke toxische effecten detecteren die relevant zijn voor de menselijke gezondheid, zoals verstoringen in reproductie, neuronale functies, metabolisme en (primair)immuunrespons.
Tijdens recente experimenten hebben we C. elegans blootgesteld aan stoffen in door ons ontwikkelde liquid culture en gevonden dat de nematode gevoelig is voor toxiciteit van verschillende verontreinigende stoffen in het water.
Dit voorstel onderzoekt de gecombineerde toxische werking van mengsels van vervuilende stoffen op C. elegans, om het dier vervolgens bloot te stellen aan geconcentreerde watermonsters uit verschillende oppervlaktewateren. Hiermee willen we aantonen dat C. elegans een geschikt model is voor biologisch relevante signalering van toxiciteit van in (oppervlakte)water aanwezige mengsels van verontreinigende stoffen.
Dit project bevat een verkennend onderzoek voor een groter vervolgproject. Deze zal als doel hebben een efficiënte, breed inzetbare en innovatieve biosensor te ontwikkelen om de waterkwaliteit op een biologisch relevante manier te monitoren. Dit zal bijdragen aan een betere bescherming van het milieu en de volksgezondheid.