Hoofdstuk 2: biomedische vraagstelling en onderzoeksmethodiek
1) vraagstellingen
BMW focust op de mens
▪ fysiologische vraagstelling: Hoe werkt ons lichaam?
▪ pathologische vraagstelling: Wat loopt er fout?
verschillende niveaus: organisme → weefsel → cel → sub cellulair
onderzoeken we op de mens zelf of op modelorganisme?
2) onderzoek
▪ open exploratief onderzoek = onderzoek waarbij we breed gaan zoeken naar een antwoord
zonder een specifieke richting te kiezen
▪ hypothese-gedreven onderzoek = onderzoek waarbij we een antwoord voorspellen en dit
gaan toetsen
▪ fundamenteel/translationeel/ klinisch onderzoek:
o fundamenteel: gericht op gedetailleerde analyse van moleculaire bestanddelen en
processen in de cel en in het organisme
= basisonderzoek → biologie achter een medisch probleem te krijgen
o translationeel: overgang tussen fundamenteel en klinisch onderzoek
= B2B (bench to bedside)
o klinisch: patiëntgericht, voor optimaliseren van diagnose, verbetering van
behandeling en nieuw geneesmiddel
→ testen in 4 fasen
PICO = Patient-Intervention-Controls-Outcome
« evidence- based medicine »
▪ analyses in vivo/ ex vivo/ in vitro/ in silico
o in vivo = in levende organismen
o ex vivo = metingen op stalen van een organisme
o in vitro = metingen in de proefbuis
o in silico = analyses met een computer
3) Ontwerp van biomedische experimenten = experimental design
,4) 2 klassen van methoden
▪ methoden voor analyse: we meten iets
vb: klinische analyses; isolatie, meting, sequentiebepaling van DNA; …
▪ methoden voor modulatie: we veranderen iets aan het organisme/ proefmodel
vb: behandeling met inhibitor; transfectie; …
5) definities
▪ precisie = variabiliteit = maat voor reproduceerbaarheid → standaard deviatie
▪ accuraatheid = verschil tussen gemeten waarde en de “echte” waarde → populatiestatistiek
▪ detectielimiet = gevoeligheid = kleinste waarde die met een bepaalde gekozen
zekerheid kan gemeten worden
▪ analytische range/ dynamic range = gebied dat reproduceerbare gegevens geeft
▪ analytische specificiteit = selectiviteit = mate waardoor andere componenten
in het systeem interfereren
▪ analytische sensitiviteit = maat voor verandering in output tov de verandering in input
▪ robuustheid = mate waarin de methode een consistent resultaat geeft ondanks
kleine verschillen in experimentele parameters
6) selectie van methode
,Hoofdstuk 3: studiemateriaal & staalbehandeling
1) Humaan organisme
je kan het humaan organisme voor verschillende dingen rechtstreeks gebruiken:
▪ studies op organisme zelf
vb: klinische testen (bv bloeddruk meten), beeldvorming (bv röntgen -foto)
▪ fysiologische vloeistoffen afnemen = liquid biopsies
hier ga je stalen afnemen van bv bloed, urine, speeksel, cerebrospinaal vocht (hersenvocht) ,…
(biopt = stukje weefsel)
▪ weefselbiopten afnemen
vb: chirurgisch een weefsel of tumor wegsnijden, naaldbiopten
voordelen, nadelen en mogelijkheden:
▪ voordeel: het meest relevante voor geneeskunde
▪ nadeel: beperkte mogelijkheden, want niet alles is zomaar ethisch verantwoord + pas in de
laatste stap van klinisch onderzoek kan je gaan testen op mensen
▪ mogelijkheden: vergelijken tussen gezond versus ziek, voor en na behandeling, individuen
onderling, meting van parameters in functie van leeftijd of uur van de dag,…
types van studies die je op de mens kan doen:
▪ interventioneel = operatie, experimenteel geneesmiddel toedienen → heeft gevolgen
▪ niet-interventioneel = observerende studie/metingen vb: bloeddruk meten of bloedstaal nemen
▪ studies op gezonde vrijwilligers of op patiënten uitvoeren
▪ retrospectieve studie = terugkijken in de tijd
vb : vragen over verleden stellen om te begrijpen waarom iemand iets kiest
▪ prospectieve studie = proberen toekomst te “voorspellen”
vb: vragen over leergedrag nu om slaagkans binnen 5 jaar te bepalen
▪ cross-sectioneel = doorsnede van de tijd vb: vandaag bloedstaal nemen
▪ longitudinaal = doorheen de tijd meten
vb: meerdere metingen van bloedstalen doorheen de tijd
, belangrijke punten bij onderzoek:
▪ maximale voordelen & minimale risico’s → gezondheid & veiligheid van deelnemers
▪ geïnformeerde toestemming van deelnemers en ethische goedkeuring van commissie
▪ databeheer:
o EU General Data Protection Regulation (GDPR
o versleuteling van stalen en gegevens (persoonlijke info)
• anoniem: lijst met deelnemers weggooien
• pseudoniem: lijst met codes bijhouden zodat in geval van nood de
deelnemers opnieuw gecontacteerd kunnen worden
▪ ethische goedkeuring:
o verklaring van Helsinki = ethische richtlijnen omtrent onderzoek op mensen
o voldoen aan nationale en EU wetgeving
o goedkeuring van Ethische Commissie Onderzoek UZ Leuven/ KU Leuven
o klinische studie met geneesmiddel: ook goedkeuring FAGG nodig (= Federaal
Agentschap voor Geneesmiddelen en Gezondheidsproducten)
o vrijwillige, geïnformeerde & schriftelijke toestemming van deelnemers aan onderzoek
• vrijwillig → geen consequenties als ze weigeren of willen stoppen
• geïnformeerd: alles moet er duidelijk geformuleerd instaan (procedures,
methoden, voordelen, risico’s, …)
• informed consent formulier: schriftelijke, ondertekende geïnformeerde
toestemming
➔ bij kinderen of mensen die schriftelijk niet kunnen ondertekenen: ouders
of voogd
2) modelsystemen
2.1 celculturen
cel = bouwsteen van organisme (cellen → weefsels → organen → organisme)
celcultuur = cellen groeien onder gecontroleerde omstandigheden in het labo
▪ celkern: chromosomen met telomeren
o telomeer = stukje op het einde van het chromosoom dat informatie beschermt door
veel herhalingen van TTAGGG te bevatten
→ als er deel van chromosoom verloren gaat door DNA-replicase, dan gaat er maar 1
van de vele herhalingen verloren en geen belangrijke info
o telomeren worden steeds korter en korter → < kritische lengte = celdeling stopt
o telomerase = reverse transcriptase dat zijn eigen RNA draagt en hiervan de nieuwe
telomeren afschrijft
→ gameten, stamcellen en kankercellen: kunnen steeds opnieuw gedeeld worden
1) vraagstellingen
BMW focust op de mens
▪ fysiologische vraagstelling: Hoe werkt ons lichaam?
▪ pathologische vraagstelling: Wat loopt er fout?
verschillende niveaus: organisme → weefsel → cel → sub cellulair
onderzoeken we op de mens zelf of op modelorganisme?
2) onderzoek
▪ open exploratief onderzoek = onderzoek waarbij we breed gaan zoeken naar een antwoord
zonder een specifieke richting te kiezen
▪ hypothese-gedreven onderzoek = onderzoek waarbij we een antwoord voorspellen en dit
gaan toetsen
▪ fundamenteel/translationeel/ klinisch onderzoek:
o fundamenteel: gericht op gedetailleerde analyse van moleculaire bestanddelen en
processen in de cel en in het organisme
= basisonderzoek → biologie achter een medisch probleem te krijgen
o translationeel: overgang tussen fundamenteel en klinisch onderzoek
= B2B (bench to bedside)
o klinisch: patiëntgericht, voor optimaliseren van diagnose, verbetering van
behandeling en nieuw geneesmiddel
→ testen in 4 fasen
PICO = Patient-Intervention-Controls-Outcome
« evidence- based medicine »
▪ analyses in vivo/ ex vivo/ in vitro/ in silico
o in vivo = in levende organismen
o ex vivo = metingen op stalen van een organisme
o in vitro = metingen in de proefbuis
o in silico = analyses met een computer
3) Ontwerp van biomedische experimenten = experimental design
,4) 2 klassen van methoden
▪ methoden voor analyse: we meten iets
vb: klinische analyses; isolatie, meting, sequentiebepaling van DNA; …
▪ methoden voor modulatie: we veranderen iets aan het organisme/ proefmodel
vb: behandeling met inhibitor; transfectie; …
5) definities
▪ precisie = variabiliteit = maat voor reproduceerbaarheid → standaard deviatie
▪ accuraatheid = verschil tussen gemeten waarde en de “echte” waarde → populatiestatistiek
▪ detectielimiet = gevoeligheid = kleinste waarde die met een bepaalde gekozen
zekerheid kan gemeten worden
▪ analytische range/ dynamic range = gebied dat reproduceerbare gegevens geeft
▪ analytische specificiteit = selectiviteit = mate waardoor andere componenten
in het systeem interfereren
▪ analytische sensitiviteit = maat voor verandering in output tov de verandering in input
▪ robuustheid = mate waarin de methode een consistent resultaat geeft ondanks
kleine verschillen in experimentele parameters
6) selectie van methode
,Hoofdstuk 3: studiemateriaal & staalbehandeling
1) Humaan organisme
je kan het humaan organisme voor verschillende dingen rechtstreeks gebruiken:
▪ studies op organisme zelf
vb: klinische testen (bv bloeddruk meten), beeldvorming (bv röntgen -foto)
▪ fysiologische vloeistoffen afnemen = liquid biopsies
hier ga je stalen afnemen van bv bloed, urine, speeksel, cerebrospinaal vocht (hersenvocht) ,…
(biopt = stukje weefsel)
▪ weefselbiopten afnemen
vb: chirurgisch een weefsel of tumor wegsnijden, naaldbiopten
voordelen, nadelen en mogelijkheden:
▪ voordeel: het meest relevante voor geneeskunde
▪ nadeel: beperkte mogelijkheden, want niet alles is zomaar ethisch verantwoord + pas in de
laatste stap van klinisch onderzoek kan je gaan testen op mensen
▪ mogelijkheden: vergelijken tussen gezond versus ziek, voor en na behandeling, individuen
onderling, meting van parameters in functie van leeftijd of uur van de dag,…
types van studies die je op de mens kan doen:
▪ interventioneel = operatie, experimenteel geneesmiddel toedienen → heeft gevolgen
▪ niet-interventioneel = observerende studie/metingen vb: bloeddruk meten of bloedstaal nemen
▪ studies op gezonde vrijwilligers of op patiënten uitvoeren
▪ retrospectieve studie = terugkijken in de tijd
vb : vragen over verleden stellen om te begrijpen waarom iemand iets kiest
▪ prospectieve studie = proberen toekomst te “voorspellen”
vb: vragen over leergedrag nu om slaagkans binnen 5 jaar te bepalen
▪ cross-sectioneel = doorsnede van de tijd vb: vandaag bloedstaal nemen
▪ longitudinaal = doorheen de tijd meten
vb: meerdere metingen van bloedstalen doorheen de tijd
, belangrijke punten bij onderzoek:
▪ maximale voordelen & minimale risico’s → gezondheid & veiligheid van deelnemers
▪ geïnformeerde toestemming van deelnemers en ethische goedkeuring van commissie
▪ databeheer:
o EU General Data Protection Regulation (GDPR
o versleuteling van stalen en gegevens (persoonlijke info)
• anoniem: lijst met deelnemers weggooien
• pseudoniem: lijst met codes bijhouden zodat in geval van nood de
deelnemers opnieuw gecontacteerd kunnen worden
▪ ethische goedkeuring:
o verklaring van Helsinki = ethische richtlijnen omtrent onderzoek op mensen
o voldoen aan nationale en EU wetgeving
o goedkeuring van Ethische Commissie Onderzoek UZ Leuven/ KU Leuven
o klinische studie met geneesmiddel: ook goedkeuring FAGG nodig (= Federaal
Agentschap voor Geneesmiddelen en Gezondheidsproducten)
o vrijwillige, geïnformeerde & schriftelijke toestemming van deelnemers aan onderzoek
• vrijwillig → geen consequenties als ze weigeren of willen stoppen
• geïnformeerd: alles moet er duidelijk geformuleerd instaan (procedures,
methoden, voordelen, risico’s, …)
• informed consent formulier: schriftelijke, ondertekende geïnformeerde
toestemming
➔ bij kinderen of mensen die schriftelijk niet kunnen ondertekenen: ouders
of voogd
2) modelsystemen
2.1 celculturen
cel = bouwsteen van organisme (cellen → weefsels → organen → organisme)
celcultuur = cellen groeien onder gecontroleerde omstandigheden in het labo
▪ celkern: chromosomen met telomeren
o telomeer = stukje op het einde van het chromosoom dat informatie beschermt door
veel herhalingen van TTAGGG te bevatten
→ als er deel van chromosoom verloren gaat door DNA-replicase, dan gaat er maar 1
van de vele herhalingen verloren en geen belangrijke info
o telomeren worden steeds korter en korter → < kritische lengte = celdeling stopt
o telomerase = reverse transcriptase dat zijn eigen RNA draagt en hiervan de nieuwe
telomeren afschrijft
→ gameten, stamcellen en kankercellen: kunnen steeds opnieuw gedeeld worden
