Uw profiel is aangemaakt

U heeft een e-mail ontvangen met een activatielink. Vergeet niet binnen 24 uur uw profiel te activeren. Veel leesplezier!

De verlamde aap loopt weer

Home

DIRK WATERVAL

Breinchip | Een dwarslaesie hoeft voor een aap geen zittend bestaan meer te betekenen. En de mens is de volgende patiënt.

Het is zover, dankzij de wetenschap kunnen verlamde apen weer lopen. Op groezelige zwart-witbeelden is te zien hoe twee aan één poot verlamde makaken zonder oefening op de loopband wandelen. Misschien nog wel het mooiste: de vertaalslag naar de mens laat waarschijnlijk niet lang op zich wachten.

Verlamming het hoofd bieden is een vakgebied dat het laatste decennium grote sprongen maakt. Bij een dwarslaesie komen signalen uit de hersenen niet meer aan bij de benen, armen of andere lichaamsdelen, terwijl er met die lichaamsdelen meestal niets mis is. Er zit een blokkade in het ruggemerg, waardoor die signalen niet aankomen. Maar die blokkade valt te omzeilen, laten steeds meer studies zien.

Terugkerende factor in het gros daarvan is het planten van een breinchip in het motorische deel van de hersenen. Een been bewegen begint immers in het brein. Door de hersenactiviteit af te lezen, kan de chip een elektronische prothese aansturen.

Zo werd de verlamde Braziliaan Juliano Pinto in 2014 in een soort robotpak gehesen om de eerste trap tegen een voetbal te geven op het WK in zijn thuisland. Zijn gedachten over de trap zetten de apparatuur in werking. Eerder dit jaar sierde de Amerikaanse twintiger Ian Burkhart de kranten op. Door een kabel uit zijn hoofd naar elektroden op zijn arm te leiden, kon de jongen met een dwarslaesie weer voorzichtig een kopje koffie vasthouden.

Robotpak

De Zwitserse Grégoire Courtine pakt het nog net wat rigoureuzer aan. Deze week stond de jonge hoogleraar in vakblad Nature met zijn jongste makakenonderzoek. De breinchip in de dieren stuurde hier geen elektroden aan, ook geen robotpak. Draadloos zond de chip wat hij doorkreeg van de hersenen naar het onderste deel van het ruggemerg.

Daar had Courtine elektroden ingebracht die de zenuwen begonnen aan te sturen. De pulsjes uit de hersenen springen letterlijk over de blokkade in het ruggemerg heen. Intussen hebben de benen niets door; die krijgen hun informatie zoals gewoonlijk van het onderste deel van het ruggemerg.

De apen waren verlamd in één poot, terwijl veel mensen met een dwarslaesie beide benen niet meer kunnen bewegen. Voor deze onderzoeksopzet werd gekozen uit ethische overwegingen, zegt Courtine desgevraagd. Hoewel het hier om een chronische beschadiging ging, herstelt het ruggemerg bij een enkele verlamde poot na enkele weken gedeeltelijk van de schade. Een deel van de zenuwen wordt door het lopen met de breinchip uiteindelijk weer 'wakker'. Bij verlamming in beide poten gebeurt dat niet zomaar. Ook zouden blaas en darmen dan per ongeluk op non-actief gesteld kunnen worden.

Dit onderzoek vond plaats in China. Proeven met apen krijg je daar sneller en goedkoper van de grond (zie kader). Het team hield zich echter strikt aan de Europese regelgeving voor dierproeven. Het week uit naar Azië puur voor de financiën en de tijdwinst. En omdat een collega daar al een laboratorium had met apen, laat Courtine weten.

Andrew Jackson, hoogleraar in Newcastle, zegt onder de indruk te zijn van het werk van zijn collega's: "Het zou mij niet verbazen als de eerste toepassingen op mensen al tegen het eind van dit decennium rond zijn."

De redactie van Nature vroeg Jackson als onafhankelijk expert een commentaar te schrijven op het nieuwe onderzoek. Hij wijst hierin op eerdere vertaalslagen van apen naar mensen in dit gebied, die soms maar vier jaar op zich lieten wachten. "Al in 1975 ontstond het idee om hersensignalen op te pikken om ze zo langs blokkades in het ruggemerg te leiden. Maar pas in de laatste vijftien jaar is de technologie van het aflezen van die signalen in een stroomversnelling gekomen."

Zelf deed hij vergelijkbare experimenten. "De overeenkomsten tussen apen en mensen zijn groot. Niet te vergelijken met de motoriek van een rat bijvoorbeeld." Natuurlijk loopt een aap op vier poten, wij op twee. "Maar dat is niet anders. We hebben nu eenmaal geen geschikte proefdieren die rechtop wandelen."

Die stroomversnelling waar Jackson het over heeft, wordt mede op gang gebracht op de campus van de TU Eindhoven. Toen entrepreneur Sjaak Deckers een paar jaar geleden hoorde van het werk van Courtine, besloot hij de samenwerking op te zoeken.

Als gepromoveerd natuurkundige en ex-medewerker bij Philips wist hij dat academici vaak geen tijd of knowhow hebben om een bedrijf op te zetten. Deckers regelde financiering en zo kon het Nederlands-Zwitserse G-therapeutics geboren worden.

Innovatiekrediet

Courtine doet het onderzoek, in Eindhoven ontwikkelen ze de apparatuur. "Hier zijn de loonkosten behoorlijk lager dan in Zwitserland", zegt Deckers. Eerder dit jaar haalde hij tien miljoen aan innovatiekrediet binnen, een lening van Economische Zaken die alleen terugbetaald hoeft te worden als de innovatie slaagt. Daarnaast wist hij vier durfinvesteerders over te halen 26 miljoen toe te zeggen.

Eigenlijk loopt het bedrijf wat achter op het onderzoek van Courtine. De start-up richt zich nu op mensen met een lage dwarslaesie, waarbij de hersensignalen nog even buiten beeld blijven. Deckers: "Bovendien hebben deze patiënten nog wel enig gevoel in hun benen. Wij gaan nu een pacemaker ontwikkelen die het ruggemerg aanstuurt op basis van sensoren in de schoenzolen." Op het juiste moment het linkerbeen strekken, rechterbeen buigen, van dat werk. Dat is eenvoudiger dan de loopintentie van de hersenen erbij te halen.

"Juist omdat er nog enige zenuwbanen over zijn bij deze mensen kunnen zich nieuwe uitlopers vormen. Door intensieve fysiotherapie en de neuro-stimulatie vertonen patiënten langzaam verbetering." Het ruggemerg herstelt dan zachtjes aan.

Zo rond 2020 moeten de klinische studies van het nog te bouwen apparaat van G-therapeutics beginnen. Op dit moment test een team van Courtine al een eerste prototype op acht mensen. Deckers: "Dat is nog een houtje-touwtje versie. De promovendi zijn dagen bezig de boel goed af te stellen. Het apparaat waar wij aan bouwen moet in de toekomst zo gebruiksvriendelijk zijn dat een fysiotherapeut ermee aan de slag kan."

Lees verder na de advertentie

'We komen niet onder dierproeven uit'

Hoogleraar Andrew Jackson, die het commentaar schreef op het makakenonderzoek van Grégoire Courtine, wil nog wel wat kwijt over de tegenwerking van dierenrechtenactivisten die zijn vakgebied te verduren krijgt. "Alle onderzoekers die ik ken, houden zich aan vaste regels: alleen apen gebruiken als er geen alternatieven zijn; zo min mogelijk dieren inzetten en ze zo min mogelijk belasten door bijvoorbeeld gebruik te maken van draadloze systemen. Wat activisten ook mogen zeggen: als we mensen met een dwarslaesie willen helpen, komen we niet onder apenonderzoek uit." Het krijgen van toestemming kan door de lobby van activisten en lokale politici lang duren, zegt hij. In Zwitserland had Courtine daar last van, zegt Jackson. "Mede daarpm moet je dan naar China - terwijl we ons daar aan dezelfde regels houden voor dierenwelzijn. Lang niet elke onderzoeker wil de moeite nemen helemaal uit te wijken naar de andere kant van de wereld. Het vakgebied zou nog veel meer vooruitgang kunnen boeken als we in de westerse wereld sneller goedkeuring voor experimenten zouden krijgen."

Deel dit artikel