Raf Van de Plas - promotie 1998

raf

Dr. Raf Van de Plas studeerde in 1998 af aan het Koninklijk Atheneum van Diest. Hij is wetenschappelijk medewerker aan de K.U.Leuven aan de faculteit Ingenieurswetenschappen. Op dinsdag 11 mei 2010 verdedigde hij met succes zijn proefschrift en promoveerde hij tot doctor in de ingenieurswetenschappen. Een opsteker voor het Atheneum en in het bijzonder voor de leerkrachten wiskunde en wetenschappen, die bij hem de basis legden voor zijn huidige passie.

Het onderzoek van Raf richt zich op nieuwe technieken binnen de medische beeldvorming, die op termijn zouden kunnen bijdragen tot een snellere opsporing van ondermeer diabetes. Dat daar ook internationaal belangstelling voor bestaat blijkt uit de toekomstplannen van Raf. “Het ziet er ondertussen meer en meer naar uit dat ik vanaf het einde van het jaar enige tijd naar de US zal verhuizen om daar mijn onderzoek verder te zetten in meer kanker-gerelateerde toepassingen. De praktische voorwaarden moeten echter nog wat verder onderhandeld worden, dus het is nog even afwachten vooraleer ik mijn leven mag beginnen inpakken.”, aldus Raf Van de Plas.

We wensen Raf van harte proficiat voor de schitterende academische weg die hij tot nu toe heeft afgelegd en die hij zonder twijfel verder zal bewandelen.

Wie meer wil weten over het onderzoek:

- Proefschrift -
Het voorgestelde onderzoek werd uitgevoerd aan de K.U.Leuven in de SISTA Bioinformatica-onderzoeksgroep binnen de SCD-divisie van het Departement Elektrotechniek (Fac. Ingenieurswetenschappen). Dit gebeurde in samenwerking met het Labo voor Proteïnefosforylatie en Proteomica van het Departement Moleculaire Celbiologie (Fac. Geneeskunde).

- Korte inhoud -

Het wordt alsmaar duidelijker dat de moleculaire mechanismen die ten grondslag liggen aan vele van 's werelds meest invloedrijke ziekten, een veel grotere complexiteit vertonen dan oorspronkelijk gedacht. Aan diagnostische zijde kent de zoektocht naar ziekte-rapporterende biomerkers in makkelijk toegankelijke vloeistoffen, zoals bloed, slechts gemengd succes. De biomerkers in dergelijke vloeistoffen zijn vaak in zodanig lage concentraties aanwezig, dat ze enkel met immunologische technieken betrouwbaar kunnen worden gedetecteerd. Hoewel ze diagnostische waarde hebben, rapporteren ze meestal secundaire ziekte-effecten en verschaffen daardoor weinig inzicht in de daadwerkelijke oorzaak van de ziekte. Voor studies die trachten het onderliggende patho-mechanisme te doorgronden, kan de directe analyse van aangetast weefsel, in plaats van indirecte vloeistoffen, echter uitkomst bieden. Weefselanalyse laat toe om over een groot aantal verschillende moleculen informatie te verwerven en doet dit dicht bij de bron zodat de observaties niet beperkt blijven tot secundaire ziekte-effecten. Experimenten rechtstreeks op weefsel laten tevens toe om potentiële biomerkers te bestuderen in onverdunde vorm, bij hoogste concentratie en verbonden aan specifieke weefselregio's of celtypes.

Massaspectrale beeldvorming (MSI) kent een groeiend belang in het onderzoek naar de ruimtelijke spreiding van biomoleculen in weefsel. Het is een relatief nieuwe technologie die doorheen het hele weefsel duizenden individuele massaspectrale metingen in situ verzamelt. MSI betekent een fusie tussen de ruimtelijke informatie van een beeldvormingsmethode en de moleculaire specificiteit en sensitiviteit van massaspectrometrie. De technologie biedt de mogelijkheid om allerlei biomoleculen, gaande van proteïnen en peptiden tot metabolieten en lipiden, te detecteren in weefsel zonder dat deze moleculen kunstmatig moeten worden gemarkeerd. Het feit dat er geen voorafgaande hypothese rond verdachte moleculen noodzakelijk is en de mogelijkheid wordt geboden om in één enkel experiment honderden moleculen tegelijkertijd te volgen, betekent dat MSI een ideaal instrument is voor exploratief onderzoek. De technologie vertoont hiermee sterk potentieel zowel voor exploratieve als voor confirmatieve biomedische weefselstudies.

De voornaamste toepassing van MSI is het genereren van ionbeelden. Een ionbeeld toont de ruimtelijke distributie van één specifiek ion, massa of molecule. Door hun label-vrije karakter en hoge specificiteit, beschrijven ionbeelden een specifieke niche binnen het veld van de moleculaire beeldvorming. Het volle potentieel van de MSI-technologie overstijgt echter het maken van ionbeelden. De metingen van een MSI experiment omvatten typisch een grote hoeveelheid biochemische informatie, die in parallel verzameld wordt en zowel het spatiale als het moleculaire massadomein beschrijft. Hoewel de data zeer veel ruimte kan innemen, zorgt deze brede biochemische informatiebron ervoor dat MSI uitermate geschikt is voor het bestuderen van intermoleculaire eigenschappen zoals co-lokalisatie en gecorreleerde expressie. De toepassingen voor dit soort informatie gaan van inzichten in metabole processen tot de exploratie van co-lokaliserende biomerkers. Naast de univariate ionbeelden, ontbreekt het momenteel echter aan multivariate, computationele methoden die in staat zijn om, met het oog op een specifieke biomedische studie, uit deze zee van data, relevante informatie te vissen.

Deze thesis tracht deze nood te lenigen met verschillende bijdragen langsheen het hele massaspectrale beeldvormingspad. Het betreft bewerkingsmethoden (o.a. normalisatie- en compressiemethoden), die specifieke ruistypes trachten te verwijderen, maar ook ongesuperviseerde methoden (zoals niet-negatieve matrixfactorisatie en co-lokalisatienetwerken), die gebruikt worden om de data te ontrafelen in onderliggende patronen. Dit wordt verder aangevuld met spatial querying, een bijdrage aan de categorie van de gesuperviseerde methoden die zich richten op specifieke biologische vragen. Verder beschrijft de thesis een pragmatische, wavelet-gebaseerde compressiemethode die toelaat problemen inzake datagrootte te vermijden. Het doctoraat wordt afgerond met een biomedische studie van diabetes mellitus type 2. Daarin wordt massaspectrale beeldvorming gecombineerd met de in deze thesis ontwikkelde computationele technieken, om zo, enkel op basis van weefsel, inzicht te verschaffen in de metabole processen van diabetes en aan te geven waar deze processen beginnen af te wijken van normaal, gezond metabolisme.

 

 

 

 

 

 
Laatste aanpassing op zaterdag 05 juni 2010 11:49