Van cleanroom naar boardroom

Van cleanroom naar boardroom

(A Dutch article )
Drie jonge onderzoekers van het Else Kooi Lab (de cleanroom van de TU Delft) pakten het net iets anders aan dan de meeste van hun academische collega’s op het gebied van microfabricatie. In plaats van dat zij een briljant artikel over hun toevallige ontdekking in het lab schrijven, grijpen zij die ontdekking aan om er een start-up mee op te zetten. Nikolas Gaio, Cinzia Silvestri en William Solano, oprichters van Biond, vertellen over de toekomst van de Organ-on-Chip-technologie en het leven buiten de cleanroom.

“In de nabije toekomst zullen biologen een klein monster van je huid nemen om er stamcellen van te maken, waaruit ze vervolgens hart-, long, darm- en spiercellen ontwikkelen. Die cellen kunnen op onze chip worden geplaatst om zo een klein model van een van je organen te creëren (Organ-on-Chip). Dit kan worden gebruikt om te kijken of een bepaald nieuw medicijn voor jou doeltreffend zou zijn. Het biedt enorme mogelijkheden voor gepersonaliseerde geneeskunde. Momenteel voeren wij een project uit met het Erasmus Medisch Centrum in Rotterdam, waarin wij deze techniek testen. Het doel is om te kijken of we een biopt van een tumor op onze chip kunnen plaatsen, niet alleen om bepaalde patiënten een behandeling op maat te kunnen bieden, maar ook om antwoord te vinden op fundamentele vragen op het gebied van kankerbiologie.”

Iets voor de nieuwe generatie

Bij Organ-on-Chip-technologie komen twee wetenschappelijke gebieden samen: microfabricatie en biologie. Biologen zijn op zoek naar een chip die de dynamiek van het menselijk lichaam kan nabootsen, om op basis daarvan de voorspellende waarde van hun in-vitrotesten te verbeteren. Elektrotechnisch ingenieurs op hun beurt hebben de hulp van biologen nodig om de parameters en eigenschappen te bepalen die in deze chips moeten worden opgenomen. De communicatie tussen de twee verschillende werkgebieden is van essentieel belang voor de ontwikkeling van de beste Organ-on-Chip. Cinzia: “Het is niet zo eenvoudig om ons ietwat droge, door en door technische product uit te leggen aan biologen die doorgaans het liefst werken met levende organismen. We zijn er het afgelopen jaar iets beter in geworden, doordat we afbeeldingen en filmpjes zijn gaan gebruiken die de beweging en stroming [zie kader] laten zien waar zij om vragen. We werken het liefst met medepromovendi en postdocs, want die zijn over het algemeen minder conservatief, en gewend om nieuwe technologie uit te proberen. Organ-on-Chip is echt iets voor de nieuwe generatie.”

Het begon allemaal per ongeluk

Ruim een jaar geleden werkten Niko, William en Cinzia als promovendi elk aan hun eigen onderzoeksproject in de cleanroom, een beschermde glazen ruimte waar jonge ingenieurs elke dag na afloop van hun werk hun leven en onderzoek met elkaar doornemen. Het begon allemaal per ongeluk. William: “Ik was bezig met een apparaatje voor mijn promotieonderzoek. Ik probeerde een oplossing te vinden voor een probleem waar ik al een paar dagen mee worstelde. Daarom paste ik mijn prototype wat aan, maar concludeerde eigenlijk meteen dat ik het verprutst had. Vervolgens raakte ik er echter met Niko over aan de praat en bedachten we dat we er ook een gloednieuw apparaatje van konden maken.” Als echte promovendi begonnen ze onmiddellijk na te denken over het briljante artikel dat ze erover zouden gaan schrijven. Althans, totdat Cinzia zich ermee begon te bemoeien. “Ik zat na te denken over het leven na mijn promotieonderzoek, ik was ook al aan het solliciteren. Maar ik wilde ergens het verschil kunnen maken en wist dat dat bij een groot bedrijf niet zou gaan lukken. Dus toen heb ik hen overgehaald om samen een bedrijf te beginnen op basis van het idee.”

Van het lab naar de markt

Cinzia behaalde vorige zomer haar doctoraat in de Micro-elektronica en werkt nu parttime als postdoc. Voor de twee mannen, die nog in het derde en vierde jaar van hun promotietraject zitten, is het een grotere uitdaging om naast hun werk een start-up te runnen – niet in het minst vanwege de schaarse tijd waarover zij beschikken. Niko: “We hebben onze weekends moeten opgeven. Ons leven als start-uppers verschilt niet zo veel van dat als promovendi.” Cinzia lacht: “We zijn er al aan gewend dat er een hoop frustratie bij komt kijken.” William: “Als je het mij vraagt heeft het opzetten van de start-up het apparaatje een stuk beter gemaakt. Als promovendus denk je alleen maar: hoe kan ik hier een goed artikel over schrijven? Nu moeten we nadenken over de wensen en behoeften van onze klanten.” Cinzia: “William is onze techneut. Nikolas is onze vertegenwoordiger, die de klanten binnenhaalt en met toekomstige partners praat.” Niko: “En Cinzia houdt zich bezig met de strategische kant van de start-up en met de financiering.”

Over de Organ-on-Chip-markt


Cinzia: “Het is een jonge markt, veel van onze concurrenten zijn start-ups. De Organ-on-Chip-technologie beweegt zich in het speelveld tussen onderzoek en markt; het is een nog redelijk onontgonnen gebied. Niko: “Ons doel is om een aantal chips te ontwikkelen waarmee we meerdere functies en organen nabootsen. Deze chips met een gebruiksvriendelijke interface zullen vervolgens door biologen worden gebruikt. Ook zijn we bezig met het verbeteren van de voorspellende waarde van Organ-on-Chip, door betere functies toe te voegen, zodat we de dynamiek van het menselijk lichaam op een realistische manier kunnen nabootsen.” [zie kader]

De toekomst

Niko: “In de loop van het afgelopen jaar kwamen we er gaandeweg achter dat ondernemen niet iets is wat je uit boeken kunt leren – hoewel Cinzia die wel steeds blijft kopen.” Cinzia: “We geloven in het bedrijf en het product. Wij brengen voor het eerst iets rechtstreeks vanuit het lab op de markt. Ons product is ontstaan als gevolg van een vergissing van William, en nu ligt het zo goed als in de schappen, dat geluk is niet veel onderzoekers gegeven. Bovendien zal de maatschappij er echt de waarde van kunnen inzien, wanneer dit alles leidt tot betere medicijnen. Dan zal mijn moeder ook eindelijk – voor één keer – begrijpen waar ik mee bezig ben.”

Wat is Organ-on-Chip?

Een Organ-on-Chip is een klein apparaatje: een chip met menselijke cellen erop. Die combinatie levert een kunstmatig model op dat een specifiek orgaan – of een specifieke functie – van het menselijk lichaam nabootst. De Organ-on-Chip-technologie biedt een nieuwe manier voor het testen van medicijnen en zorgt er mogelijk voor dat dierproeven in de toekomst niet meer nodig zullen zijn.

Is het daadwerkelijk een orgaan op een chip?

Niko: “Wanneer we onze chip aan mensen laten zien, vragen die soms dingen als: ‘Waar is het hart?’ Je verwacht wellicht een klein stukje hart dat op een chip is bevestigd. In werkelijkheid is een Organ-on-Chip een nogal saai tweedimensionaal apparaatje, dat je door een microscoop moet bekijken.” William: “Bovendien bootsen we ook niet een heel orgaan na, maar slechts een klein, vitaal onderdeeltje van een orgaan. Op dit moment maken biologen gebruik van statische in-vitrotechnieken voor het testen van nieuwe medicijnen. Ze plaatsen menselijke cellen in een plastic bakje en kijken wat er gebeurt wanneer ze daar medicijnen aan toevoegen. Je kunt je wel voorstellen dat de situatie in dat plastic bakje anders is dan wat er omgaat in een levend lichaam. Vandaar dat dierproeven ook nog steeds nodig zijn. Om het voordeel van de Organ-on-Chip-technologie te illustreren: wij voegen beweging en stroming toe aan onze chip. Een hart klopt immers, en longen zetten uit en trekken weer samen. Die bewegingen zijn van essentieel belang bij het testen van medicijnen. We proberen deze tests zo voorspellend mogelijk te maken, door zo dicht mogelijk bij het menselijk lichaam te blijven.”

Tekst: Marieke Roggeveen | Foto: Mark Prins | Oktober 2017

Tags: