Het College van Bestuur van de Universiteit Utrecht heeft dr. Kirsten ten Tusscher benoemd tot hoogleraar Computational Developmental Biology bij het departement Biologie. Ten Tusscher is een internationaal toonaangevende pionier en expert in het ontwerpen van computermodellen voor onderzoek naar de ontwikkeling van meercelligen, van plantenwortel tot menselijk embryo. Dat levert nieuwe, fundamentele inzichten op die belangrijk zijn voor uiteenlopende toepassingen, zoals de landbouw en de gezondheidszorg.

Met haar onderzoek wil Kirsten ten Tusscher ontrafelen hoe één bevruchte cel zich ontwikkelt tot een complexe meercellige plant, dier of mens. Waarbij de cellen, ondanks hun identieke DNA, precies op het goede moment en op de juiste plek hun eigen, specifieke functie aannemen, bijvoorbeeld als levercel of als zenuwcel. Daarnaast onderzoekt ze hoe meercellige organismen zich aanpassen aan hun omgeving. Hiervoor gebruikt ze geavanceerde computersimulatiemodellen waarin biologische data van het subcellulaire niveau – binnen de cel – tot en met het hele organisme worden gecombineerd.

Zulke computermodellen zijn erg bruikbaar gebleken om complexe ontwikkelings- en aanpassingsprocessen van meercelligen beter te begrijpen. Zo leverde het onderzoek van Ten Tusscher belangrijke inzichten op over hoe plantwortels zich aanpassen aan het zoutgehalte van hun omgeving, interessant voor de landbouw, en over ontwikkelingsstoornissen in menselijke embryo’s, zoals scoliose, een verkromde ruggengraat.

“De kracht van modellen is dat we hierin kennis kunnen verwerken uit allerlei verschillende processen die plaatsvinden op hele uiteenlopende schalen in tijd en ruimte, en dat we daar binnen zo’n model mee kunnen spelen”, licht Ten Tusscher toe. “Bovendien is het met modellen mogelijk om bepaalde processen, interacties en omstandigheden perfect te controleren. Ook kun je processen ontkoppelen die normaal gekoppeld zijn. Zo stellen modellen ons in staat om de onderliggende basismechanismen van biologische processen te ontrafelen.”

Een andere interessante optie van modellen is dat onderzoekers kunnen experimenteren met het onmogelijke, zoals mechanismen die in de natuur niet voorkomen. “Dan leren we niet alleen hoe een proces werkt, maar ook waaróm de natuur een specifiek mechanisme voor dat proces gebruikt”, vertelt Ten Tusscher.

Ten Tusscher werkt samen met meerdere groepen binnen het departement Biologie, neemt deel aan de duurzaamheids-hub Future Food en is actief binnen het Centrum voor Complex Systems Studies van de Universiteit Utrecht. De leerstoel maakt het mogelijk haar onderzoek binnen de universiteitsbrede interdisciplinaire onderzoeksprogramma’s van Life Sciences en Sustainability te versterken.

Kirsten ten Tusscher behaalde haar MSc in Biologie aan de Universiteit Utrecht. Daarna ontwikkelde zij tijdens haar promotieonderzoek het eerste succesvolle computermodel voor de elektrische activiteit van een menselijke hartcel. Als postdoc vervolgde ze dit project tot het eerste model van een compleet menselijk hart, voor de simulatie van hartritmestoornissen. In 2008 werd ze groepsleider bij het Simula Research Laboratory in Oslo, waar haar de ‘Simula Researcher of the Year Award’ werd toegekend. In 2010 keerde ze als terug naar het departement Biologie van de Universiteit Utrecht als universitair docent, later universitair hoofddocent. Ten Tusscher verwierf verschillende prestigieuze toekenningen, waaronder een Vidi, een Aspasia en een Building Blocks of Life Grant.