De tijd die verstrijkt tussen de ontdekking van een medicijn en het moment waarop het over de apothekerstoonbank gaat, bedraagt algauw 10 jaar. Gemiddelde kostprijs: 1,1 miljard euro. Oorzaak is het uitvoerige testproces van veel kandidaat-medicijnen, waarbij een grote rol weggelegd is voor tijdsintensieve en dure dierproeven. Verre van ideaal, want de vergelijking tussen mens en dier loopt vaak mank. Om nog te zwijgen over de ethische kant van de zaak. In de toekomst kan orgaan-op-chiptechnologie mens en proefdier uit de benarde patstelling halen.
Knaagdieren zijn fysiek niet in staat om te braken. Het is een van de problemen voor geneesmiddelenonderzoekers die parallellen willen trekken tussen proefdieren als ratten of konijnen en mensen. Globaal beschouwd zijn diermodellen niet erg nauwkeurig om de menselijke fysiologie te weerspiegelen. Geneesmiddelen die voor dieren veilig en doeltreffend lijken, kunnen voor mensen ondoeltreffend of ronduit schadelijk zijn. Het leidt ertoe dat nutteloze of zelfs giftige geneesmiddelen dure klinische proeven moeten doorlopen, terwijl potentieel effectieve producten nooit getest worden of op de markt komen.
Tegelijk groeit de maatschappelijke weerstand tegen dierproeven. Zijn we bereid om dieren op te offeren voor levensreddende medicijnen voor mensen? En wat dan met ziektes die minder levensbedreigend, of erg zeldzaam zijn? Het dreigt ons in een ethische patstelling te drijven.
Tijd om een technologisch konijn uit mijn hoed te toveren: de orgaan-op-chiptechnologie, een huwelijk tussen biologie en chiptechnologie. Stel het je voor als een dun plaatje van enkele centimeters groot, waarin een levende cel geplaatst wordt. Die cel moet eerst nog ‘gemaakt’ worden via stamceltechnologie: huid- of bloedcellen worden eerst omgevormd tot stamcel, en vervolgens opgekweekt tot het type cel dat we nodig hebben. Een hersencel, een levercel, you name it. De gefabriceerde cel wordt dan in het plaatje gezet. Vervolgens knopen we verschillende cellen aan elkaar tot nepweefsel en tenslotte tot neporganen die uit verschillende weefsellagen bestaan. Verbinden we die met minuscule kanaaltjes en elektroden, dan kan je signalen uitsturen, stoffen toedienen en signalen uitlezen. Door de architectuur van organen waarheidsgetrouw na te bouwen, inclusief de communicatie tussen cellen, krijgen we testmateriaal dat ons meer kan leren. Resultaat: betere medicijnen via een sneller en goedkoper proces, met fors minder dierproeven. Al zal het bijvoorbeeld voor alzheimeronderzoek, waarvoor een geheugen getraind moet worden, voorlopig niet zonder dieren kunnen.
De toekomst van orgaan-op-chiptechnologie oogt veelbelovend. Als we verschillende organen verbinden, wordt het mogelijk om het complexe samenspel tussen onze organen te modelleren. Dat laat toe om in te schatten of een patiënt een onbedoelde immuunreactie zou vertonen bij een bepaald geneesmiddel. Orgaan-op-chiptechnologie zal een geweldige aanvulling vormen op de huidige klinische tests op mensen. Als we de kans op slagen van een medicijn met een paar procentpunten kunnen verhogen, zal dat een onmiddellijke impact hebben op de ontwikkelingskost van nieuwe medicijnen – en op termijn de zorgfactuur drukken.
Dit artikel verscheen eerder als column in De Tijd.
Peter Peumans behaalde een doctoraat als elektrisch ingenieur aan Princeton University, en een bachelor- en masterdiploma aan de Katholieke Universiteit Leuven. Voor hij bij imec in dienst trad, was Peter Peumans professor Electrical Engineering aan de Stanford University. Hij ontving een NSF CAREER award en een Belgian-American Educational Foundation honorary fellowship. Hij is momenteel verantwoordelijk voor imec's strategie in gezondheid.
Meer over de volgende onderwerpen:
Gepubliceerd op:
22 mei 2023
