5

Tegen de conventionele wijsheid ingaan

CAMBRIDGE – Toen ik in 1974 afstudeerde, had ik het geluk postdoctoraal werk te kunnen doen met Judah Folkman van de Harvard Medical School. Folkman had een theorie dat de groei van tumoren kon worden gestopt door hun voedingsbronnen af te sluiten. Hij opperde dat tumoren een substantie afscheiden, die de omliggende bloedvaten ertoe brengt naar de tumor toe te groeien, om voedingsstoffen te leveren en afvalstoffen af te voeren. Folkman veronderstelde dat dit proces – angiogenese – van essentieel belang was voor het overleven van de tumor.

Deze theorie ging stevig tegen de conventionele wijsheid in. Wetenschappers die de subsidieverzoeken van Folkman moesten beoordelen, zeiden dat de nieuwe bloedvaten eenvoudigweg het gevolg waren van ontstekingen. Maar Folkman hield voet bij stuk, en uiteindelijk heeft hij bewezen dat zulke chemische substanties inderdaad bestaan. Vandaag, vier decennia later, zijn deze substanties gebruikt om ruim tien miljoen mensen te behandelen, die lijden aan neovasculaire ziekten als maculaire degeneratie en vele verschillende vormen van kanker.

Erdogan

Whither Turkey?

Sinan Ülgen engages the views of Carl Bildt, Dani Rodrik, Marietje Schaake, and others on the future of one of the world’s most strategically important countries in the aftermath of July’s failed coup.

Ik had soortgelijke ervaringen toen ik in zijn laboratorium werkte en trachtte de eerste remmers te isoleren die van invloed waren op de groei van bloedvaten (dit waren substanties met een groot moleculair gewicht). Het was hiervoor nodig om een bio-analyse te ontwikkelen die ons in staat zou stellen het remmen van de bloedvatgroei in de nabijheid van tumoren te observeren.

Gezien het feit dat tumoren er diverse maanden over doen om te groeien, moesten er speciale systemen worden ontwikkeld die eiwitten en andere substanties met een groot moleculair gewicht langzaam en continu in het lichaam konden verspreiden – iets waarvan wetenschappers dachten dat het onmogelijk was. Maar na twee jaar werken ontdekte ik dat ik bepaalde typen polymeren zo kon modificeren dat ze gedurende honderd dagen moleculen van vrijwel ieder formaat konden verspreiden.

Diverse jaren waren veel van de meest gerespecteerde chemici en technici op dit vakgebied van mening dat ons werk wel incorrect moest zijn. Deze negatieve reacties hadden ook praktische gevolgen. Ze remden mijn vermogen om onderzoeksgeld te verkrijgen, maar ook om aan een vaste aanstelling te komen (vooral door de interdisciplinaire aard van het werk, dat het moeilijk maakte om het in één universitair departement onder te brengen). Maar ik bleef me ermee bezighouden, en vatte diverse cruciale problemen – zoals de 'biocompatibiliteit,' de productie, de reproduceerbaarheid van de verspreiding, en de bio-activiteit – stap voor stap bij de hoorns. Vandaag de dag zijn systemen die uitgaan van deze principes gebruikt om ruim twintig miljoen mensen te behandelen.

Een ander terrein waarover ik ging nadenken, was de creatie van nieuwe polymeren. Omdat ik in een ziekenhuis werkte, zag ik dat vrijwel alle polymeren die in de geneeskunde werden toegepast, afkomstig waren van huishoudelijke gebruiksvoorwerpen. De materialen die worden gebruikt in vrouwenkorsetten worden bijvoorbeeld ook gebruikt voor kunstharten, vanwege hun langdurige flexibiliteit. De polymeren in de vulling van matrassen worden gebruikt voor borstimplantaten. Toch leidt zo'n aanpak vaak tot problemen. Kunstharten kunnen er bijvoorbeeld voor zorgen dat zich bloedklontjes vormen als het bloed hun oppervlak – het korsetmateriaal – raakt, en die klontjes kunnen beroertes en uiteindelijk zelfs de dood veroorzaken.

Daarom kwam ik tot de conclusie dat we moesten bedenken hoe we medische problemen op een andere manier konden oplossen dan door te zoeken naar materialen uit het alledaags gebruik. Ik was van mening dat onderzoekers als ingenieurs en ontwerpers te werk moesten gaan, en zich de vraag moesten stellen wat ze werkelijk wilden van een 'biomateriaal,' vanuit het gezichtspunt van de techniek, de chemie en de biologie. Vervolgens zouden ze de materialen op basis van die uitgangspunten moeten samenstellen.

Om te beginnen besloten we een nieuwe familie van biodegradeerbare polymeren, genaamd polyanhydriden, te gaan samenstellen voor medisch gebruik. De eerste stap was het selecteren van monomeren – de bouwstenen van een polymeer – die veilig zouden zijn in het menselijk lichaam. Vervolgens synthetiseerden we die polymeren en ontdekten we dat we, door hun samenstelling te veranderen, ervoor konden zorgen dat ze in het lichaam konden blijven voortbestaan, voor een periode die uiteenliep van een paar dagen tot jaren.

Met Henry Brem, nu de chef van de afdeling neurochirurgie in het Johns Hopkins Hospital, dachten we dat we deze polymeren konden gebruiken om geneesmiddelen plaatselijk 'af te leveren' bij de behandeling van hersentumoren. Maar ik moest geld inzamelen voor dit project, dus ik schreef subsidieaanvragen aan overheidsinstellingen die door andere hoogleraren werden beoordeeld. Hun beoordelingen waren zeer negatief.

Bij ons eerste subsidieverzoek uit 1981 zeiden de beoordelaars dat we nooit in staat zouden zijn de polymeren samen te stellen. Toch slaagde een van mijn studenten er wel degelijk in dit te doen voor zijn doctoraalscriptie. We zonden het subsidieverzoek terug voor een nieuwe beoordeling, en kregen als antwoord dat het verzoek nog steeds niet kon worden gehonoreerd, omdat de polymeren zouden reageren met de geneesmiddelen die we naar hun plek van bestemming wilden brengen.

Diverse onderzoekers in ons laboratorium toonden aan dat er geen sprake was van een reactie. We stuurden het verzoek opnieuw in, om nog eens te worden beoordeeld; het kwam terug met het commentaar dat de polymeren breekbaar waren en uiteen zouden vallen. Ditmaal hielden twee andere onderzoekers zich bezig met het probleem. Het herziene verzoek werd opnieuw ter beoordeling voorgelegd, en nu was de reden voor het afwijzen ervan dat nieuwe polymeren niet veilig zouden zijn om op dieren of mensen te testen. Een andere student toonde aan dat de polymeren veilig waren.

We bleven een hele tijd dergelijke beoordelingen krijgen; maar in 1996 keurde de Food and Drug Administration (FDA) de behandeling goed – de eerste nieuwe behandeling van hersentumoren die in ruim twintig jaar werd goedgekeurd. Bovendien schiep de goedkeuring door de FDA van plaatselijke chemotherapie op basis van polymeren een nieuw paradigma op het terrein van de 'aflevering' van geneesmiddelen, waardoor de weg werd geplaveid voor andere methoden om medicijnen zeer gericht op hun plaats van bestemming te krijgen.

Iets soortgelijks gebeurde toen Jay Vacanti, een chirurg van het Massachusetts General Hospital, en ik in de jaren tachtig het idee hadden om driedimensionale structuren van synthetische polymeren te combineren met cellen, om nieuwe weefsels en organen te creëren. Opnieuw werd het idee met grote scepsis begroet, en was het bijzonder moeilijk om aan overheidssubsidies te komen, waarvoor de aanvragen door collega-onderzoekers werden beoordeeld. Vandaag de dag is ons concept uitgegroeid tot een hoeksteen van de weefseltechniek en de regeneratieve geneeskunde, en heeft het geleid tot de samenstelling van kunsthuid voor patiënten met brandwonden of huidzweren. We mogen hopen dat het ooit zal uitmonden in de creatie van veel andere soorten weefsels en organen.

Mijn ervaringen zijn bepaald niet uniek. Door de hele geschiedenis heen hebben wetenschappers vaak moeten strijden tegen de conventionele wijsheid om hun ontdekkingen te verdedigen. In de moderne tijd zijn de ontdekking van prionen door Stanley Prusiner, de ontdekking door Barry Marshall en Robin Warren dat bacteriën maagzweren kunnen veroorzaken, en de ontdekking van de structuur van quasi-kristallen door Dan Shechtman daar slechts een paar voorbeelden van (ze ontvingen allemaal de Nobelprijs voor hun onderzoek).

Support Project Syndicate’s mission

Project Syndicate needs your help to provide readers everywhere equal access to the ideas and debates shaping their lives.

Learn more

De lessen zijn eenvoudig te begrijpen, zij het moeilijk onder de knie te krijgen: geloof niet alles wat je leest, wees bereid om dogma's ter discussie te stellen, en erken dat je er op de korte termijn misschien een prijs voor moet betalen, zelfs als je gelijk hebt. Maar de beloning van een wetenschappelijke ontdekking maakt deze offers ruimschoots de moeite waard: de technologie schrijdt voort, en de wereld kan er alleen maar beter door worden.

Vertaling: Menno Grootveld