Toevalstreffer
In de zomer van 2016 werken promovendi Cinzia Silvestri, Nikolas Gaio en William Quiros Solano elk aan hun eigen onderzoeksproject in het Else Kooi Laboratorium, de cleanroom van de TU Delft. Quiros Solano ontwikkelt er een recept voor een nieuw materiaal om sensoren in zogeheten organen-op-een-chip (computerchip met daarop menselijke cellen) te integreren, maar dat lukt niet. Hopend op een doorbraak past hij zijn receptuur aan, maar als hij het resultaat onder de microscoop bestudeert ziet hij dat het experiment compleet is mislukt. Een beetje beschaamd laat hij zijn ‘mislukking’ aan Gaio zien. Zodra Gaio door de microscoop kijkt, beseft hij dat de ‘mislukking’ van zijn collega eigenlijk een briljante ontdekking is. Het materiaal functioneert als een bloedvat en is het ontbrekende puzzelstuk in de massaproductie van organen-op-chips. Enthousiast delen ze het resultaat met hun begeleider, professor Ronald Dekker, die al snel de verwachtingen van de jonge onderzoekers tempert. Hun vondst is het resultaat van een mislukt experiment en hij acht het vrijwel onmogelijk dat de twee promovendi de fout kunnen reproduceren.
Daar denken Solano en Gaio anders over. In slechts twee weken tijd reconstrueren ze het mislukte experiment. Ze dromen al van een publicatie in een groot wetenschappelijk tijdschrift. Totdat mede-promovenda en vriendin Cinzia Silvestri oppert om eerst patent aan te vragen op hun briljante mislukking en er een start-up van te maken.
Revolutie
Amper een jaar later lanceren ze hun bedrijf Bi/ond, vragen ze intellectueel eigendom aan en gaan ze op zoek naar investeerders. Ondanks een moeilijke start – de drie krijgen meerdere afwijzingen voordat ze hun eerste subsidies krijgen – heeft Bi/ond inmiddels meer dan 4 miljoen euro aan investeringen ontvangen en zorgen ze voor een revolutie in geneesmiddelenonderzoek. “Het huidige geneesmiddelenonderzoek is niet inclusief, er is weinig aandacht voor de genetische verschillen tussen mensen”, legt Silvestri uit. “Mensen met verschillende achtergronden en leeftijden krijgen vaak medicijnen die ontwikkeld zijn op basis van een standaard die voor hen niet representatief is. Veel geneesmiddelen die we vandaag de dag gebruiken zijn bijvoorbeeld alleen getest op mannen.” Ook wat dierenwelzijn betreft is er veel te verbeteren. Dierproeven zijn nog altijd de norm voor het testen van de kwaliteit en veiligheid van medicijnen. En al hebben ze veel overeenkomsten, dieren zijn heel anders dan mensen, legt Silvestri uit.
“Ze ontwikkelen bijvoorbeeld geen menselijke ziektes zoals Parkinson of Alzheimer. Het liefst wil je medicijnen op een ethische manier op een menselijk lichaam testen. Dat is precies wat Bi/ond doet.” Dankzij de fout die Quiros Solano zeven jaar geleden maakte, ontwikkelde het bedrijf de InChipit. “Dit is Latijn voor ‘het begin van alles’”, legt Silvestri uit. “Het is een op silicium gebaseerde chip die de functionaliteit van menselijke organen simuleert. Denk aan het kloppen van een hart, weefselinteracties, of een bloedvat waar bloed doorheen stroomt. Op de chip maken we met menselijke stamcellen miniatuurorganen die we van zuurstof en voedingsstoffen voorzien. Zo is het net alsof de cellen zich in een echt lichaam bevinden. Hierdoor wordt het mogelijk om medicatie te personaliseren. Maar bovenal zorgt het voor meer inclusiviteit en diversiteit in geneesmiddelenonderzoek. Mogelijk kunnen we in de toekomst dierproeven overbodig maken.”
Ze zijn bezig met hun onderzoek en stuiten onverwacht op iets anders. Het overkomt wetenschappers vaker. Dit keer: hoe een fout tijdens een experiment een revolutie ontketent in de ontwikkeling van geneesmiddelen.
Tekst Marjolein van der Veldt
@Marieke de Lorijn
Sinds dit jaar heeft de TU Delft haar eigen supercomputer: de DelftBlue. Onderzoekers, studenten en onderwijs kunnen ervan gebruikmaken voor het oplossen en doorrekenen van complexe, maatschappelijke problemen.
@Marieke de Lorijn
Hoewel wetenschappers elke dag falen, is het een onderwerp waar ze zelden over praten. Cinzia Silvestri gaat het onderwerp juist niet uit de weg. Volgens haar leer je meer van mislukking dan van succes. “Van fouten leer je wat je beter kunt doen.”