Deze chip is een soort geïmplanteerde apotheek

Biomedisch ingenieur Robert Langer was een van de pioniers in de wereld van geleidelijke medicijnafgifte en is de uitvinder van het kweken van weefsel in een lab. En daar houdt hij niet op: Langer is nu bezig met een implanteerbare microchip die op commando medicijnen aflevert via een draadloze afstandsbediening.

De chips waar Langer en zijn team aan werken zijn zo'n twee vierkante centimeter groot en hebben zo'n 1.000 piepkleine putjes met dekseltjes waar je verschillende medicijnen in kan stoppen. De dekseltjes kunnen individueel geopend worden, waardoor de medicijnen afgegeven worden. Je zou 1.000 dosissen van hetzelfde medicijn erin kunnen stoppen, of allemaal verschillende. "Je kan letterlijk een apotheek op een chip hebben, als de medicijnen sterk genoeg zijn."

Langer heeft onlangs de ​Queen Elizabeth Prize for Engineering gekregen voor zijn "revolutionaire werk en leiderschap in het veld van chemie en geneeskunde." Zijn werk kreeg echter niet altijd zulke waardering.

Het werk waar hij later bekend mee zou worden, begon toen hij een postdoc was in een ziekenhuis. "Het probleem waar we toen aan werkten was een heel ander probleem: Kunnen we een substantie vinden die de groei van bloedvaten in het lichaam tegengaat?"

Samen met medisch wetenschapper Judah Folkman ontwikkelde hij een soort kunststof die de grote moleculen kon afgeven die nodig zijn om de groei van bloedvaten tegen te houden. Ze publiceerden hun werk​ in Nature.

Toch waren veel wetenschappers niet overtuigd dat het kon. "In het begin was de grootste uitdaging dat mensen erg sceptisch over de mogelijkheid hiervan. Hierdoor werd het erg moeilijk om financiering te krijgen, omdat ze beurzen afwezen," vertelde Langer. "Ze wilden zelfs mijn positie bij de faculteit stopzetten."

Langer zette zijn werk echter voort om te bewijzen dat zijn creatie werkte. Het kunststof bevatte een hoop "kronkelende paden," wat betekende dat de moleculen er lang over deden om erdoorheen te komen – de geleidelijke afgifte. Zoals Langer in ​een paper uit 2006 uitlegde, is dit cruciaal, omdat voor sommige behandelingen teveel medicijnen schadelijk zijn, en te weinig ineffectief; de variatie die voor komt als je respectievelijk injecties of pillen gebruikt.

Zijn werk met kunststoffen legde de basis voor medicijnafgiftesystemen die onder andere hormonen toedienen om kanker te behandelen, peptiden om diabetes te behandelen, en medicijnen afgeven om schizofrenie onder controle te houden.

Nu maakt ​Microchips, een bedrijf dat hij mede oprichtte, implanteerbare chips die mogelijk medicijnen kunnen gaan leveren tegen osteoporose en diabetes en voor anticonceptie.

In plaats van een dagelijkse injectie of pil, krijg je dan een chip onder je huid die op de lange termijn medicijnen afgeeft (tot 16 jaar lang, volgens de site van het bedrijf).

Een ander voordeel is dat de chips reageren op draadloze signalen, wat betekent dat je de dosis kan aanpassen zonder de chip te hoeven aanraken; een afstandsbediening voor je geïmplanteerde apotheek.

Langer vertelde me dat het idee toevallig ontstond. "Het gebeurde zo'n 25 jaar nadat ik met dit werk was begonnen. Ik keek een televisieserie over hoe ze chips in de computerindustrie maakten. En ik dacht, 'Zou dit een manier kunnen zijn om medicijnen af te leveren?'"

Hij gaf toe dat hij, na 25 tot 30 jaar werk in dezelfde industrie, net zo goed geïnspireerd had kunnen worden door iets anders. Niettemin ging hij een samenwerking aan met materiaalwetenschapper Michael Cima om het idee uit te werken, en samen zetten ze Microchips op.

De chips worden op het moment gebruikt in ​klinische studies, en het bedrijf zoekt al naar verschillende toepassingen voor het platform. Onderzoek naar een versie voor vrouwelijke anticonceptie wordt gesteund door de Gates Foundation. Aangezien de chip op afstand aan en uit gezet kan worden, zou een vrouw met het implantaat het simpelweg aan of uit kunnen zetten naar wens. Het verwijderen van een chip moet op dit moment nog chirurgisch.

Hoewel het nog jaren duurt voordat de chip beschikbaar wordt voor patiënten – als die al op de markt komt – heeft Langer nu al een nalatenschap om trots op te zijn: de Queen Elizabeth Prize stelt dat zijn technologie al zo'n 2 miljard levens heeft verbeterd.