Henk Buck
Henricus Maria (Henk) Buck (Dordrecht, 7 februari 1930) is een Nederlandse scheikundige, en tot 1991 hoogleraar Organische Scheikunde aan de Technische Universiteit Eindhoven. Hij gaf college en deed wetenschappelijk onderzoek op de gebieden van de organische chemie, de technische chemie, de theoretische chemie, de biochemie en de biotechnologie. 

Op 34-jarige leeftijd werd hij lector in de theoretische organische chemie te Leiden alwaar hij ook promoveerde op reactiviteit en spectroscopie van carbenium ionen en de toepassing van elektronspinresonantie op modelsystemen voor halfgeleiders. Enkele jaren later kreeg hij voor zijn onderzoek de Gouden KNCV medaille. In 1979 werd hij lid van de KNAW. 

Van Henk Buck werd verwacht dat hij weleens een Nobelprijs zou winnen. De TU Eindhoven had hem voor een van zijn vele onderzoeksgebieden dan ook al eens voorgedragen voor deze prijs. Met meer dan 300 publicaties in vooraanstaande tijdschriften en 43 proefschriften die onder zijn leiding tot stand zijn gekomen werd hij door zijn collega’s als een vooraanstaand geleerde beschouwd. 

Aan zijn carrière kwam een voortijdig einde, toen hij in samenwerking met Jaap Goudsmit in 1990 in Science een artikel over de ontwikkeling en de werking van een nieuw medicijn (fosfaatgemethyleerd DNA) tegen hiv publiceerde, dat op omstreden onderzoek bleek te zijn gebaseerd. Onderzoek wees uit dat fosfaatgemethyleerd DNA in het door hem geproduceerde materiaal niet kon worden gedetecteerd. Nadat dit door de onderzoeksgroep van Buck werd bevestigd, werd het artikel teruggetrokken. Henk Buck ging als gevolg van de affaire met vervroegd pensioen. In tweede instantie kreeg ook Jaap Goudsmit voor zijn virologisch onderzoek een reprimande.

Jeugd
Henk Buck werd in 1930 in Dordrecht geboren. Hij was de zoon van de organist in de Sint Bonifatiuskerk, Frans Buck. Hij viel op met zijn sopraanstem en werd door Feike Asma in de jaren 40 van de 20e eeuw meegenomen op een landelijke tournee. Toen hij voor de keus stond in de muziek verder te gaan of te gaan studeren koos hij voor het laatste en ging naar de Universiteit Leiden. Hij deed zijn doctoraal examen in 1954 en werd assistent op de afdeling theoretische organische chemie. Hij promoveerde vijf jaar later bij professor Oosterhoff. In 1971 ging hij naar de Technische Universiteit Eindhoven.

Bucks specialisme
Zijn onderzoek in Leiden en later in Eindhoven was gericht op de homogene katalyse van de oxidatie van koolwaterstoffen met stabiele carbeniumionen zoals het pentamethylbenzylkation en de chirale inductie met behulp van verbindingen gerelateerd aan het redox-koppel NADH-NAD+ (nicotinamideadeninedinucleotide) waarbij een volledige stereospecifieke hydride-overdracht plaatsvindt naar ketonen en iminen ter bereiding van links en rechtsdraaiende aminozuren. Onder biologische omstandigheden zijn NADH en NAD+ de co-enzymen bij de meeste waterstofoverdrachtreacties. De chirale inductie en de zeer hoge stereospecificiteit worden gecontroleerd door het uit het vlak draaien van de carboxamidegroep ten opzichte van de nicotinering. 

Dit fundamentele onderzoek heeft in de loop der jaren steeds meer erkenning gekregen. Op het gebied van de fysische chemie deed hij onderzoek naar fosforanylradicalen met behulp van elektronspinresonatie waarbij het ongepaarde elektron in het radicaal deel uitmaakt van verschillende geometrieën waarin fosfor zich bevindt. Met behulp van laser- en röntgenstraling bleek het mogelijk om selectieve elektronadditie te verkrijgen hetgeen van belang kan zijn voor ketenbreuk in genetisch materiaal als DNA ten gevolge van intensieve straling. Zijn bijdrage aan de theoretische organische chemie was gebaseerd op ab initio berekeningen van de stralingsloze overgang in formaldehyde. Verder onderzocht hij afwijkingen van het in 1965 door R.B. Woodward en R. Hoffmann geïntroduceerde concept "conservation of orbital symmetry". Dit symmetrie-argument werd reeds in 1961 door Bucks leermeester prof. dr. L.J. Oosterhoff opgemerkt. In 1981 kreeg Hoffmann (Oosterhoff was in 1974 overleden en Woodward in 1979) samen met K. Fukui voor deze symmetrieregel de Nobelprijs voor chemie.

Voorts bestudeerde Buck het thermisch verloop van de [1,5]-H shift in cis-1,3-pentadieen om inzicht te verkrijgen in de experimentele Arrhenius parameters en reactiesnelheden met behulp van het tunneleffect, het kwantummechanische verschijnsel waarbij deeltjes door een potentiaaldrempel heen dringen. Tot op heden is dit nog steeds een uitdaging voor experimenteel en theoretisch onderzoek. Speciale aandacht in zijn onderzoek kreeg de organofosforchemie. Een belangrijk aspect van dit project was gebaseerd op de mogelijkheid om fosfor te voorzien van een extra binding hetgeen resulteert in een trigonale bipiramide. De betekenis van deze geometrie is gedemonstreerd door een conformatietransmissie in DNA, aangeduid als een B-Z isomerisatie voor een alternerende CG basevolgorde onder selectieve afscherming van de negatiefgeladen diesterfosfaatbindingen. In dit geval keert de schroefrichting om van rechtsdraaiend naar linksdraaiend. Door fosfaatmethylering kon deze omkering van schroefrichting ondubbelzinnig worden vastgesteld. 

Het is nog steeds niet duidelijk wat de toegevoegde waarde is van Z-DNA (1979) ten opzichte van het Watson & Crick B-DNA (1953). Deze verandering in de geometrie van fosfor, gaande van een tetraëder (van 't Hoff) naar een trigonale bipiramide, is terug te vinden in de omzetting van biologische organofosforsubstraten zoals bijvoorbeeld de 'second messenger' cyclisch adenosinemonofosfaat (cAMP). Ter bestudering van deze veranderingen werden modelsystemen gebruikt waarin de negatief geladen fosfaatgroepen worden geneutralizeerd door additie van methylgroepen. Hierdoor wordt een verhoogde stabiliteit van de trigonale bipiramide verwacht. Deze synthesemodellen hebben mede geleid tot pogingen om fosfaatgemethyleerd DNA en RNA in de lengte van 2-12 base-eenheden te bereiden. Buck verwachtte een sterke en regiospecifieke hybridisatie met natuurlijk DNA (de zogenaamde antisensetechniek). In verschillende artikelen en in een Europees Octrooi werden de resultaten vastgelegd. Bucks verwachtingen konden echter niet worden waargemaakt; zijn experimentele materiaal bleek na controle door derden geen fosfaatgemethyleerd DNA te bevatten als gevolg van een oplosbaarheidsprobleem na de eerste synthesestap, waardoor in vervolgstappen de opbrengsten sterk terugliepen.

Na zijn emeritaat richt Buck zich onder meer op de moleculaire dynamica van het 3D-model van de Nederlandse Nobelprijswinnaar J.H. Van 't Hoff. Dit onderzoek baseert zich op geometrische en energetische veranderingen gedurende nucleofiele substituties aan geactiveerde verzadigde koolwaterstoffen. Er blijkt een duidelijke overeenstemming te zijn tussen de klassieke modelbeschouwing volgens Van 't Hoff en geavanceerde ab initio berekeningen.

De affaire Buck-Goudsmit
Halverwege de jaren tachtig richtten Buck en zijn medewerkers zich op de bereiding van een gemodificeerd DNA, het fosfaatgemethyleerd DNA met natuurlijk DNA en RNA(zie Bucks specialisme). Deze methode werd al geruime tijd onderzocht, ook op het gebied van hiv. In Bucks studie werd onderzocht hoe sterk fosfaatgemethyleerd DNA (volgens Watson en Crick base-paren) hybridiseert met natuurlijk DNA en RNA. In diverse publicaties werd de stabiliteit van duplexvorming en de selectiviteit gerapporteerd. Een visitatiecommissie bekroonde dit type onderzoek met een 'ster'-aanduiding, en verschillende medewerkers ontvingen naar aanleiding van dit organofosforonderzoek DSM- en Unileverprijzen. 

Door de enorme toename van het aantal hiv-geïnfecteerden in die tijd, commerciële belangen en de tijdsdruk, die ontstond rond een te verlenen Europees Octrooi, werd druk uitgeoefend om een samenwerkingsverband aan te gaan met de bekende viroloog Jaap Goudsmit van het AMC te Amsterdam. Volgens Goudsmit waren echter in het geval van hiv-infectie langere fragmenten fosfaatgemethyleerd DNA nodig dan waarmee tot dan toe was geëxperimenteerd. Een nieuwe syntheseroute moest daarom in de groep worden ontwikkeld. Het aldus verkregen fosfaatgemethyleerde DNA werd eerst getest op bekende en goed gedefinieerde biologische substraten. Onder deze omstandigheden werd een hoge selectiviteit gerapporteerd, waarbij kernspinresonantie (NMR) werd gebruikt om de methyleringsgraad te bepalen. Ook Goudsmit stelde vast dat het voorgestelde fosfaatgemethyleerd DNA van voldoende lengte de vermenigvuldiging van het virus blokkeerde.

Publicatie van de vermeende vinding
De resultaten werden op 13 april 1990 in Science gepubliceerd.
Aan de vooravond van publicatie werd het nieuws door het NOS Journaal met veel aandacht naar buiten gebracht. In de uitzending liet Buck zich tegen de afspraak verleiden tot de uitspraak dat over een aantal jaren aids tot het verleden zou behoren. Op 17 april zou Buck echter verklaren dat hij in het interview bewust had overdreven om meer geld los te krijgen voor zijn onderzoek. Op 14 december verklaarde hij daarentegen dat hij bij zijn overdrijving was uitgelokt door de betreffende journalist.

Op Bucks presentatie mocht dan veel aan te merken zijn, toch werd zijn methode die het dodelijke virus in bedwang zou kunnen krijgen, op dat moment nog als een wonder van elegantie beschouwd.

Twijfel
Vrijwel direct na de publicatie ontstond echter twijfel. De volgende dag al schreef de Leidse professor van Boom in Het Parool dat zuiver fosfaatgemethyleerd DNA moeilijk te maken is, en gemakkelijk verontreinigt. Medewerkers van Buck bezochten Jaap Goudsmit om hem te waarschuwen dat het testmateriaal van Buck niet deugde. Op 19 april kwam de interne kritiek van Bucks collega, deeltijdhoogleraar prof. Stan van Boeckel (Organon), aan het licht. Van Boeckel nam op 20 april ontslag omdat hij geen gehoor had gevonden bij het College van Bestuur van de TU Eindhoven voor zijn waarschuwingen. Hij was met zijn medewerker Kuijpers eveneens bezig met de ontwikkeling van een synthese van fosfaatgemethyleerd DNA, en wist daardoor hoe moeilijk het was dergelijke fragmenten te maken. Een jaar eerder was hij al tot de conclusie gekomen dat de synthese van Buck niet bruikbaar was. Van Boeckels promovendus Kuijpers stelde al op kleine fragmenten fosfaatgemethyleerd DNA vast dat de methylgroepen niet bleven zitten, en dat het dus onwaarschijnlijk was dat de lange fragmenten van Buck wel in orde zouden zijn. 

In mei 1989 gebruikte H.M. Moody, een promovendus van Buck, de HPLC-apparatuur van Organon om het fosfaatgemethyleerde DNA van Buck te testen. De meting toonde een atypische verzameling van pieken, een teken dat de stof niet zuiver was. Van Boeckel informeerde Buck over zijn twijfel over de methode, maar volgens hem wilde Buck er niets van horen. Nadat Van Boeckel tegen het eind van 1989 een conceptpublicatie van zijn eigen onderzoek aan Buck liet zien, kwam het tot een confrontatie. In februari 1990 gelastte faculteitsdirecteur Van Mierlo, die in blinde bewondering alles voor Henk Buck deed, professor van Boeckel en zijn promovendus Kuijpers te stoppen met hun onderzoek omdat het niet productief en te duur zou zijn. Van Boeckel stuurde daarop een brief met de kopieën van eerdere brieven aan Van Mierlo en aan het College van Bestuur, maar zijn waarschuwingen werden genegeerd.

In afwezigheid van Henk Buck herhaalde Moody in het bijzijn van prof. E.M. Meijer in april en mei 1990 de synthese van het fosfaatgemethyleerde DNA volgens de specificaties van Goudsmit. Met recent aangeschafte HPLC-apparatuur werd de kwaliteit van het resultaat onderzocht. Er bleek echter helemaal geen fosfaatgemethyleerd DNA in het monster te zitten. Na een debat in het tijdschrift Biovisie (18 mei 1990) tussen de critici Van Boom, Van Boeckel en de viroloog Schellekens en de onderzoekers Buck en Goudsmit, bevestigde de faculteit voor het eerst in een brief in het Chemisch Weekblad dat de zuiverheid van het fosfaatgemethyleerd DNA nog moest worden onderzocht.

Onderzoek door Commissies Lemstra en Koumans 
Onder druk van de verschillende publicaties besloot de Faculteit Scheikundige Technologie tot het instellen van een onderzoekscommissie. Een externe commissie van deskundigen was op korte termijn niet formeerbaar, en daarom werd een commissie bestaande uit prof. dr. P.J. Lemstra, prof. dr. ir. C.A.M.G. Cramers en prof. dr. E.M. Meijer, allen verbonden aan de TU/e, samengesteld. Hoewel de commissieleden chemici waren, beschouwden ze zichzelf niet als competent om een oordeel te vellen over de wetenschappelijke waarde van Bucks bewering. Het rapport van de commissie ging dan ook niet in op wetenschappelijke details maar beoogde een analyse te geven van de gang van zaken met het accent op de rolverdeling van de betrokken personen. De commissie rapporteerde dat er geen fosfaatgemethyleerd DNA viel te traceren, en dat Buck onvoldoende inging op kritiek uit zijn vakgroep. Voorts kwamen er corrupte praktijken aan het licht. Niet alleen had Buck zijn hele gezin in dienst in een virtueel instituut van zijn faculteit, maar een medewerker van Buck regelde ook het mondelinge tentamen en het cijfer voor de zoon van Buck, die zijn studie scheikunde niet aankon. Rector magnificus Martinus Tels oefende zware druk uit op de commissie om de openbaarmaking van het rapport te voorkomen. 

In een persbericht van 30 augustus 1990 meldde de commissie alleen dat er geen fosfaatgemethyleerd DNA viel te traceren. Bovendien verweet de commissie Buck dat hij onvoldoende had gereageerd op kritische signalen uit zijn eigen vakgroep. Op grond van de bevindingen van de commissie werd professor Buck uit zijn leidende functies (decaan en voorzitter van de vakgroep) gezet. Aan Goudsmit werd het verzoek gericht om de stof alsnog aan een test te onderwerpen, maar bij hem was het enthousiasme voor het onderzoek bekoeld, en Buck was niet in staat om binnen de gestelde tijd zuiver fosfaatgemethyleerd DNA te leveren. Het artikel in Science moest worden teruggetrokken.

Omdat de faculteit het rapport van de commissie weigerde openbaar te maken, werd een tweede Bestuurscommissie Onderzoek Scheikundige Technologie (bestaande uit de leden ir. W.A. Koumans, oud-lid raad van bestuur van TNO en prof. ir. Wim Monhemius, emeritus hoogleraar bedrijfskunde TU Eindhoven) ingesteld door het College van Bestuur van de TU Eindhoven. De commissie bracht eind 1990 een rapport uit. De commissie stelde dat professor Buck in het persoonlijke vlak niet correct met zijn medewerkers omging. Zijn optreden tegenover zijn medewerkers was soms ontoelaatbaar hard. Ook concludeerde de commissie dat Buck gegevens in het Science-artikel had gepresenteerd op een manier die aan fraude grensde. In de ogen van de commissie diskwalificeerde dit Buck als onderzoeksleider.

Ontslag
Eerder was Buck als gevolg van het onderzoek geschorst. Hierdoor werd het voor hem onmogelijk om de feitelijke gang van zaken te reconstrueren. Daarom nam hij ontslag, dat hem eervol werd verleend. Door zijn schorsing werd ook een aantal promovendi getroffen. Als gevolg van de affaire trad ook rector magnificus Martinus Tels in 1991 af. De TU Eindhoven zou de suggestie van fraude later weer intrekken omdat daarvoor geen bewijzen waren.

De rol van Goudsmit
Jaap Goudsmit werd aanvankelijk gezien als een slachtoffer in de affaire Buck, maar wetenschapsjournalist Felix Eijgenraam schreef op 25 september 1990 een artikel in NRC Handelsblad waarin hij zijn twijfel uitte over de rol van Goudsmit. Goudsmit had immers de werkzaamheid van het testmateriaal uit Eindhoven vastgesteld. Als dat materiaal geen werkzame stof bevatte, dan konden er ook vragen gesteld worden over de kwaliteit van Goudsmits onderzoek. Het virologisch onderzoek van Goudsmit werd onder druk van de publicatie door een onafhankelijke commissie (bestaande uit de leden prof. dr. A.J. van der Eb, hoogleraar moleculaire carcinogenese RU Leiden; prof. dr. D. Bootsma, hoogleraar celbiologie en genetica Erasmus Universiteit en prof. dr. C.J.M. Melief, hoogleraar immunohematologie RU Leiden) met deskundigheid op zijn onderzoeksgebied beoordeeld. Begin 1991 kwam het rapport uit. De commissie constateerde dat controle van het testmateriaal van Buck niet was uitgevoerd, en dat er tekortkomingen waren bij de interpretatie van de resultaten en bij de weergave daarvan in Science. Samenvattend was het oordeel van de commissie dat Goudsmits onderzoek wetenschappelijk inadequaat was geweest. Goudsmit diende geen verweer in. In tegenstelling tot Buck kon Goudsmit na een reprimande met zijn werkzaamheden verdergaan.

Parallel aan het onderzoek met Goudsmit werd in diezelfde periode overeenkomstig testmateriaal gebruikt voor de remming van acute leukemiecellen. Dit onderzoek geschiedde in een samenwerkingsverband met de groep van prof. B. Löwenberg, hoogleraar hematologie van het Daniël den Hoed Kanker Centrum te Rotterdam. Voor de uiteindelijke versie van de publicatie werd door de redactie van het British Journal of Cancer nog om aanvullende experimenten verzocht. Vanwege het vertrek van Buck werd het onderzoek echter afgesloten.

Nasleep
Met enige regelmaat kwam Henk Buck naar aanleiding van de gebeurtenissen in de publiciteit.

Stand van zaken

Tot op heden (2015) is er door niemand fosfaatgemethyleerd DNA vervaardigd in de lengte (20 base-eenheden) die door Henk Buck en Jaap Goudsmit in het controversiële Science artikel werd beschreven. Zowel Miller (1971), als Van Boeckel en Kuijpers, maar ook Buck waren alleen in staat korte fragmenten volledig gemethyleerd DNA te produceren die enigszins stabiel zijn in oplossing onder biologische omstandigheden. Met verbindingen als methylfosfonaten en thiofosfaten kunnen wel langere fragmenten worden vervaardigd. Tot op heden bestaat er één anti-sense medicijn: Fomivirsen tegen een CMV-infectie in het oog. Het is vervaardigd op basis van een DNA fragment met thiofosfaten en bestaat uit 21 base-paren.

Externe links
Buck, H.M. e.a. (1990) "Phosphate-Methylated DNA Aimed at HIV-1 RNA Loops and Integrated DNA Inhibits Viral Infectivity", Science, 13 April 1990: Vol. 248. no. 4952, p. 208-212.
Moody, H.M. e.a. (1990) "Inhibition of HIV-1 Infectivity by Phosphate-Methylated DNA: Retraction", Science, Vol. 250, pp. 125-126.
Maddox, J. (1990) "Dutch cure for AIDS is discredited" Nature, Vol. 347, p. 411.
Buck, H.M. (2004) "The Chemical and Biochemical Properties of Methylphosphotriester DNA", Nucleosides, Nucleotides and Nucleic Acids, Vol. 23, p. 1833-1847.
Buck, H.M. (2007) "The Chemical and Biochemical Properties of Methylphosphotriester DNA and RNA in Comparison with their Corresponding Methylphosphonates. A Dynamic Model Description", Nucleosides, Nucleotides and Nucleic Acids, Vol. 26, p. 205-222.

Hiv/aids
Hoogleraar aan de Technische Universiteit Eindhoven
Nederlands scheikundige
Lid van de Koninklijke Nederlandse Akademie van Wetenschappen