geneeskunde

Voor wijlen Stephen Hawking was de langzame manier waarop zijn communicatiesapparaat woorden produceerde, een voortdurende frustratie.

Gedachtenlezen: tekst schrijven met gedachten nu mogelijk

Gedachtenlezen is nu een feit. Na jarenlang onderzoek is een team onderzoekers er in geslaagd om op basis van hersengolven, geschreven tekst te genereren. Kan straks iedereen een boek bij elkaar denken, of gaan geheime diensten misbruik maken van deze techniek?

Onze hersenen produceren een patroon van hersengolven, zeer zwakke elektromagnetische velden die met een elektroencefalometer zijn te meten. Iedere gedachte heeft een uniek patroon. Al in 2011 zijn onderzoekers er in geslaagd om dromen uit te lezen. Dit deelden ze door proefpersonen beelden te tonen en de hersengolfpatronen die optraden, op te slaan. Als dezelfde hersengolfpatronen tijdens de droom optraden, wisten de onderzoekers dat deze beelden deel uitmaakten van de droom. Nu heeft een andere groep een vergelijjkbare techniek toegepast.

Fonemen herkennen
Alle taal bestaat uit klanken, fonemen. Dit zijn klinkers en medeklinkers. Wij gebruiken het Latijnse alfabet om deze fonemen weer te geven. Het Latijnse alfabet is minder geschikt om bijvoorbeeld toontalen (Chinees, Vietnamees, Igbo) en kliktalen (Xhosa, Khoisantalen) weer te geven. Belangrijk is dat we denken in klanken. Denk je aan het woord ‘panorama’, dan hoor je als het ware dit woord in je hoofd. Of je ziet de letters. Ook dit levert een bepaald hersengolfpatroon op. Dit hersengolfpatroon kan uitgelezen worden. Weliswaar zijn onze hersenen qua structuur van mens tot mens grotendeels gelijk, de manier waarop we engrammen coderen verschilt van mens tot mens. Dat betekent dat als we denken aan een bepaald patroon, bijn ieder mens andere hersengolven ontstaan. Het gedachtenlezen moet dus per mens individueel getraind worden. Gelukkig is het aantal fonemen maar beperkt. Alle klanken in het Nederlands kunnen bijvoorbeeld beschreven worden door ongeveer veertig fonemen. Dat wil zeggen, dat je een dergelijk systeem zou kunnen trainen door veertig groepen hersengolven te kunnen onderscheiden. In het Engels, waarin dit onderzoek is verricht, zijn er een vergelijkbaar aantal klanken.

Voor wijlen Stephen Hawking was de langzame manier waarop zijn communicatiesapparaat woorden produceerde, een voortdurende frustratie.
Voor wijlen Stephen Hawking was de langzame manier waarop zijn communicatieapparaat woorden produceerde, een voortdurende frustratie. Bron: Wikimedia Commons

Negentig procent betrouwbaarheid bij gedachtenlezen
In de proef lazen de proefpersonen tien korte zinnen in hun gedachten voor. Hun hersengolven werden hierbij geregistreerd. In de proefopstelling slaagden de onderzoekers erin om in een sample van tien korte Engelse zinnen, real time, negentig procent van de ‘gedachten-fonemen’ te herkennen. Dit lukte na slechts zeven minuten training met behulp van een neuraal netwerk en een zware nieuwe Linux-gebaseerde pc. Hiervoor gebruikten ze het open source scikit-learn softwarepakket (geschreven in de taal Python), dat de opgeslagen hersengolfpatronen leerde associëren met de fonemen. Vanzelfsprekend is het relatief eenvoudig om tien zinnen van elkaar te onderscheiden. De techniek wordt pas echt interessant, als ook individuele fonemen nauwkeurig van elkaar kunnen worden onderscheiden. Dan zou ik dit artikel kunnen schrijven op denksnelheid, wat ongeveer tien keer zo snel is als mijn typesnelheid.

Redding voor verlamde patiënten
Wijlen Stephen Hawking, maar ook duizenden anderen, konden, resp. kunnen alleen communiceren door hun ogen te bewegen. Zou er een apparaat bestaan om hun hersengolven om te zetten in gesproken en geschreven tekst, dan zou dat hun isolement doorbreken. Ze zouden dan kunnen spreken en typen. In verbeterde versies kan zelfs de intonatie van de stem worden gestuurd door hersengolven. Ze zouden hun exoskelet kunnen bedienen met hun hersenen.

Drager van een aluhoedje. Na deze ontdekking worden deze waarschijnlijk een stuk populairder. Bron: Wikimedia Commons
Drager van een aluhoedje. Na deze ontdekking worden deze waarschijnlijk een stuk populairder. Bron: Wikimedia Commons

Gevaren aan gedachtenlezen
Helaas zitten er ook gevaren aan deze techniek. Die Gedanken sind frei, is een bekend Duits spreekwoord. Dat gaat nu binnen tien jaar totaal veranderen. Als geheime diensten er in slagen om deze techniek zo te verbeteren dat ze de gedachten van gevangenen kunnen lezen, verschaft dat dictatoriale regimes – in de praktijk zijn dat vrijwel alle overheden – een huiveringwekkende macht. Vanuit een futurologisch perspectief zijn onze computers op dit moment nog hopeloos primitief. Rond 2029 kan je voor duizend euro evenveel rekencapaciteit kopen als de ‘raw power’ van het menselijk brein. Computers zijn dan ongeveer duizend maal zo snel als nu, als de Wet van Moore doorzet.

Hersengolven van voldoend nauwkeurige kwaliteit kunnen nu alleen worden opgevangen door gevoelige elektroden die middels een operatie onder de schedel worden aangebracht, zoals bij de twee epilepsiepatiënten die als vrijwilligers deelnamen aan deze proef. Uiteraard draait een beetje akelig regime zijn hand niet om voor een dergelijke ingreep. Door (nog niet bestaande) kamertemperatuur SQUIDs of dergelijke extreem gevoelige meetapparatuur te gebruiken, zouden hersengolven ook op grotere afstand afleesbaar kunnen worden. Verstop een EEG-meter in een budget VR-helm en laat tijdens de intro van een gratis meegeleverde VR game testzinnen horen en voilà. Gedachtenlezen wordt dan een eitje. Zijn dragers van aluhoedjes dan toch niet zo gek als we denken? Interessante tijden…

Bron
David Al. Moses et al., Real-time classification of auditory sentences using evoked cortical activity in humans, DOI: 10.1088/1741-2552/aaab6f, Journal of Neural Engineering, 2018

 

De kunstbaarmoeder bevat een voedings- en oxygenatiesysteem, maar geen pomp. Bron: Philadelphia KInderziekenhuis

Kunstbaarmoeder die werkt voor lam, ontwikkeld

Onderzoekers zijn er in geslaagd om lammeren ter wereld te laten komen die geheel zijn opgegroeid in een kunstbaarmoeder.

Binnen enkele jaren zullen ook onvruchtbare ouders, of een mannelijk homopaar, hun kinderen kunnen baren zonder lichaam van een moeder. Nu kunnen alleen hetero’s, of een lesbisch paar, kinderen krijgen.

Uniek aan de kunstbaarmoeder Biobag is het ontbreken van een pomp. Want het hartje van het embryo is de pomp. Bron: screenshot uit https://youtu.be/z7OsEGT9d3o, Children’s Hospital of Philadelphia

Biobag, een kunstbaarmoeder

Foetaal chirurg Alan Flake en enkele collega’s van het kinder ziekenhuis in Philadelphia, Pennsylvania, kweekten premature foetussen van schapen op in hun Biobag. Dat is een soort kunstmatige baarmoeder.
De Biobag is een soort doorzichtige zak. Binnen die zak groeit de foetus op. En wordt voorzien van voeding. Een door de groep ontwikkelde oxygenator ververst ook de zuurstof in het bloed van de foetus. Uniek aan het ontwerp is het ontbreken van een pomp. Deze functie wordt vervuld door het hartje van de foetus. Net zoals ook gebeurt in een echte baarmoeder. Dit kan, omdat de bloedsomloop in het ontwerp erg weinig frictie kent. Daardoor is het hart van het ongeboren dier voldoende.

Redden van de levens van ongeboren kinderen

De foetussen waren bij het overbrengen van de moeder naar de baarmoeder in ontwikkeling vergelijkbaar met menselijke foetussen van jonger dan 28 weken. Dat is ongeveer zes maanden. Op dit moment sterft meer dan driekwart van de foetussen van deze leeftijd als ze grootgebracht worden in een couveuse. De kinderen die het overleven, hebben in twintig tot dertig procent van de gevallen later in hun leven te kampen met ernstige gezondheidsproblemen. Dat komt, omdat hun organen zich niet goed hebben kunnen ontwikkelen. Deze kunstmatige baarmoeder kan veel mensenlevens redden. Ook voorkomen we zo ziekten in de toekomst. Dit bespaart veel leed, en ook veel medische zorgkosten.

Kunstmatige baarmoeder mogelijk?

Zowel voor het embryo als de foetus wordt het venster waarbinnen nog een natuurlijke moeder nodig is steeds kleiner: nu tussen de twee en 29 weken. Deze twee weken is alleen door regelgeving. De onderzoekers die er recent in slaagden om embryo’s twee weken lang in leven te houden, moesten van de wet op dat punt stoppen. In de middel verre toekomst is er daarom waarschijnlijk helemaal geen baarmoeder meer nodig. Voor een black hat biohacker, die aan ethiek geen boodschap heeft, is het dan mogelijk om mensen te kweken. Van eicel tot baby. Als een moderne Dr. Frankenstein, in een kelder. Hollywood scriptschrijvers en Q-anon gelovigen, let op.

Ethische dilemma’s van de kunstbaarmoeder

Er kleven aan deze techniek enkele ernstige dilemma’s. Zieke geesten zouden bijvoorbeeld zelf slaven kunnen kweken.

Of pedofielen. Zij kunnen kinderen kweken om als sekspartner te dienen. Of een leger van gehoorzame kindsoldaten. Echter: dit kan nu ook al en gebeurt al. Een vrouw of de vrouw van een stel kan zelf zwanger worden. Of een man alleen kan een vrouw ontvoeren en haar misbruiken. Denk aan het geval-Fritzl of Priklopil.

Maar toch. Deze techniek kan veel levens redden. Met goed medisch toezicht natuurlijk. Daarom denk ik dat dit per saldo goed gaat uitpakken.

Bronnen
1. Jennifer Couzel-Franklin, Fluid-filled ‘biobag’ allows premature lambs to develop outside the womb, ScienceMagazine, 2017

2. Allan W. Flake et al., An extra-uterine system to physiologically support the extreme premature lamb, Nature Communications, 2017

Een belangrijke oorzaak voor de dure Nederlandse gezondheidszorg is het grote aantal verpleegdagen. - Wikimedia Commons

Het visionaire alternatief: Volksgezondheid

De levensverwachting in Nederland behoorde begin deze eeuw tot de hoogste ter wereld, maar is nu relatief gezakt tot ergens laag in de top twintig. De volksgezondheid zakt dus relatief gesproken terug. Dit tegen steeds hogere kosten: meer dan 75 miljard euro, ongeveer een derde van wat de Nederlandse overheid jaarlijks uitgeeft. Waarom stijgen de kosten zo sterk en hoe kan de zorg beter, menselijker en goedkoper?

In feite zijn de kosten voor het op peil houden van de volksgezondheid nog hoger dan de hier genoemde 75 miljard euro, het overheidsdeel. Immers, elke Nederlander betaalt premie en eigen risico. Voor deze premie krijgen armlastige verzekerden dan weer een gedeeltelijke compensatie.

Japan: goede gezondheidszorg voor de helft van de Nederlandse kosten
In Japan worden mensen enkele jaren ouder dan hier. Dit terwijl de Japanse gezondheidszorg (6% BNP) aanmerkelijk goedkoper is dan die in Nederland (11% BNP). Wel blijken de ziekenhuizen in Japan zo afgeknepen te worden dat patiënten die het ziekenhuis verlies opleveren, vaak worden geweigerd.

In het Japanse model betaalt de patiënt een tiende tot een derde van de zorgkosten, tot een maximum. De rest betaalt de overheid. Japanners moeten voor het eigen risico verplicht een verzekering afsluiten. Ziekenhuizen en andere verpleeginstellingen kopen op nationaal niveau in, waardoor de nationale inkoper een enorm sterke machtspositie heeft ten opzichte van farmaceuten en lage prijzen voor inkoop van medicijnen en apparatuur kan bedingen. Ook worden in Japan in verhouding weinig -dure- chemokuren aan stadium IV kankerpatiënten gegeven,wat overigens de overleving wel drukt. Familie neemt veel verpleeghuiszorg op zich, waardoor er in Japan nauwelijks bejaardentehuizen bestaan. Nu de Japanse bevolking snel veroudert, wordt er in Japan veel onderzoek gedaan naar zorgrobots.

Het letterlijk overnemen van het Japanse model, waarin de patiënt 1/3 van de zorguitgaven zelf betaalt tot een bepaald maximum, zal gezien het grote cultuurverschil moeilijk gaan. Zo zijn Japanners zeer plichtsgetrouw (dus maken niet snel schulden) en sparen ze al voor de oude dag.

Wat zijn de problemen binnen de Nederlandse gezondheidszorg?
Binnen Europa staat de Nederlandse gezondheidszorg volgens het EHCI rapport uit 2014 op de eerste plaats. Ook internationaal scoort Nederland beter dan bijvoorbeeld de Verenigde Staten. Dit wel ten koste van hoge uitgaven. Dit komt voornamelijk door dure bejaardentehuizen, verpleeghuizen voor psychiatrische patiënten en vaak onnodig verblijf in een ziekenhuis. Verpleegdagen zijn duur: per dag al gauw rond de 400 euro of meer.

Een belangrijke oorzaak voor de dure Nederlandse gezondheidszorg is het grote aantal verpleegdagen. - Wikimedia Commons
Een belangrijke oorzaak voor de dure Nederlandse gezondheidszorg is het grote aantal verpleegdagen. – Wikimedia Commons

Hoe kunnen deze problemen worden opgelost?
Er moet veel meer dan nu gebruik worden gemaakt van e-health sensoren, die op het lichaam van de patiënt worden aangebracht. Slaapapneu bijvoorbeeld, een sluipmoordenaar die hersenbeschadigingen, geheugenverlies en andere medische klachten zoals diabetes veroorzaakt, wordt nu vaak in een slaaplab vastgesteld. In veel ziekenhuizen krijgt de patiënt nu een meetkit mee, waarmee thuis de zuurstofverzadigingswaarde en ademstops worden vastgesteld. Daardoor is een duur verblijf in het ziekenhuis niet meer nodig.
Ook kunnen deze sensoren preventief werken. Open source komt er steeds meer beschikbaar. De Nederlandse overheid kan hier in samenwerking met andere landen onderzoekssubsidies voor ter beschikking stellen.

Het Japanse model van landelijke inkoop van medicijnen en medische apparatuur moet hier zo snel mogelijk worden ingevoerd. Hiermee zijn al vele procenten in inkoopkosten te besparen. Dan kunnen de apotheken meteen ook op worden geheven en vervangen worden door geautomatiseerde distributiepunten,  waar door middel van drones of menselijke koeriers de medicijnen snel ter plaatse zijn.

Het eigen risico zou niet volledig moeten zin, maar een percentage van de zorgkosten met een maximum tussen de honderd en tweehonderd euro, naar Japans model. Hierdoor bestaat er altijd een prikkel om de zorgkosten te minimaliseren, zonder dat patiënten zoals nu in één keer een harde financiële klap krijgen.

Tandheelkundige zorg moet binnen het basispakket worden gebracht. Onbehandelde infecties in de mondholte veroorzaken vaak hardnekkige infecties elders in het lichaam, diabetes en hartziekten. De preventieve werking van tandheelkundige zorg is zeer groot.

De effectiefste manier om de kosten van gezondheidszorg laag te houden is om veroudering te voorkomen. Middelen als rapamycine, metformine en dergelijke zijn nu in klinisch onderzoek in verband met hun levensverlengende effecten in muizen. Als door het slikken van een medicijncocktail het verouderingsproces met tien jaar of meer uitgesteld kan worden, betekent dit een grote verlenging van de ziektenvrije periode in het leven van mensen en, naast het voorkomen van erg veel leed, ook een fikse besparing op gezondheidszorg.

Deep learning systemen, zoals de IBM-computer Watson, zijn bij meerdere aandoeningen (huidkanker) nauwkeuriger in het stellen van een diagnose dan menselijke artsen.  Door deze systemen meer in te zetten, kunnen er veel nauwkeuriger diagnoses worden gesteld, waardoor patiënten sneller genezen en de kosten flink dalen. Dit is ook voor de volksgezondheid een grote vooruitgang.

Gaatjes vullen en kronen zijn lapwerk. Wat we willen is een vervangende levende tand. - Wikimedia Commons

Tanden kunnen nu gekweekt worden

Tanden blijven een zorg. Tandheelkunde is verre van volmaakt. De combinatie van levend weefsel en dood materiaal is altijd ongemakkelijk geweest. Zelfs de beste materialen voor vulling veranderen niet mee met de tanden. Nu is er een oplossing die gebruik maakt van stamcellen.

Tandreparatie gebrekkig
Alle materialen om gaten in tanden mee te vullen kennen nadelen. Goud is duur en te zacht. Amalgaam kan het zeer giftige kwik uitscheiden, en geeft een onaangename schok als je op een stukje metaal bijt. De nieuwere materialen porselein en composiet kennen deze nadelen niet, maar groeien niet mee met de tand. Het gevolg: na een paar jaar gaan vullingen los zitten, het gat moet verder worden uitgeboord en de tandafbraak zet verder door. Ook niet onbelangrijk: dit betekent voortdurende bezoeken aan de tandarts. Vooral bij de armere bevolkingsgroepen in Nederland die zich geen tandarts kunnen veroorloven, is tandbederf een steeds groter probleem.
Deze kunnen zich al helemaal geen kronen veroorloven. Kronen voldoen (iets)beter dan vullingen en andere tandprotheses, maar zijn duur en kennen weer andere nadelen. Kortom: wat we nodig hebben is iets dat even goed is als een echte, natuurlijke tand. Een levende tand dus.

Gaatjes vullen en kronen zijn lapwerk. Wat we willen is een vervangende levende tand. - Wikimedia Commons
Gaatjes vullen en kronen zijn lapwerk. Wat we willen is een vervangende levende tand. – Wikimedia Commons

Natuurlijke genezing van tanden
Onze tanden kunnen zichzelf in beperkte mate repareren. Als de pulpa, het levende binnenste van een tand, wordt blootgesteld, vormen zich beenstamcellen (mesenchymatische stamcellen) die zich ontwikkelen tot de meer gespecialiseerde odontoblasten. Deze vormen tandbeen, dentine. Hier bovenop vormt zich tandglazuur.
helaas werkt dit systeem alleen maar op kleine schaal. Ontstaan er echt zware beschadigingen aan tanden, dan kunnen deze zichzelf niet mer herstellen. Er ontstaat een permanent gat, met als uiteindelijk gevolg verlies van de tand of erger, zoals een kaakontsteking. De tandheelkunde van nu is in staat om dit probleem voor een groot deel op te lossen.Althans: uit te stellen,want tandbederf is uiteindelijk onomkeerbaar.

Gekweekte tanden
In een experiment op muizen zijn onderzoekers er nu in geslaagd om dit proces op te wekken in een sponsje van collageen,een biologisch afbreekbaar materiaal. Hierin brachten ze glycogen synthase kinase (GSK-3) antagonisten aan.De GSK-3 antagonisten die ze kozen zijn vrij eenvoudige, kleine moleculen. Door deze prikkel migreerden er mesenchymatische stamcellen van de muis naar de spons. Deze  ontwikkelden zich tot odontoblasten, die dentine begonnen te vormen terwijl de draagstructuur oploste. Het resultaat was een nieuwe, natuurlijke tand.

Vervolgonderzoek
Muizentanden zijn vanzelfsprekend maar klein, rond een millimeter. Het is dus niet zonder meer zeker dat deze techniek  is toe te passen  op de veel grotere tanden van mensen. Vandaar dat de onderzoekers nu een vervolgonderzoek uitvoeren op veel grotere ratten, dieren die qua grootte iets meer de mens benaderen.

Bron
Paul T.Sharpe et al., Promotion of natural tooth repair by small molecule GSK3 antagonists, Scientific Reports(2017)

Slim alternatief voor KWF Kankerbestrijding: OncoSens

Schrijver dezes heeft nu net een collectante afgepoeierd die voor de KWF Kankerbestrijding geld aan het inzamelen was. Met een goede reden. Voor een budget waar alleen al de KWF-directeur een jaar voor wordt ingehuurd, kan nu met OncoSENS een harde klap worden uitgedeeld aan de dodelijkste groep ziekten ter wereld. U begrijpt dus waar ik dit jaar aan ga doneren.

Kankeronderzoek: marginale vooruitgang
Als de computertechniek net zo snel voort was geschreden als onze mogelijkheden om kanker te behandelen, hadden we nu nog computers zo groot als een huis gehad in plaats van een bankpasje.

De tol aan mensenlevens door kanker is groot. De groep ziekten vormt in Nederland en België de voornaamste doodsoorzaak.

Er worden werkelijk onvoorstelbaar grote bedragen aan kankermedicijnen besteed – wereldwijd nu meer dan 100 miljard Amerikaanse dollar per jaar. Een conservatieve natte-vingerschatting wijst op meer dan een biljoen dollar tot nu toe. Dat is meer dan Nederland en België samen per jaar verdienen.

Er is zeker enige vooruitgang geboekt – zo zijn kankersoorten die vroeger onbehandelbaar waren, zoals leukemie, nu grotendeels geneesbaar, maar bij andere kankersoorten is de vooruitgang marginaal. Ook wordt de bevolking steeds ouder, waardoor het aantal kankergevallen in absolute zin stijgt. Kanker is namelijk vooral een ziekte die oudere mensen treft en door het aanpakken van andere ziekten stijgt het aantal kankergevallen in absolute zin.

De achilleshiel van kanker
Kanker is een verzamelnaam voor ziekten, waarbij een ongecontroleerde deling van cellen plaatsvindt. Onze cellen bevatten een veiligheidsmechanisme: telomeren. Dit zijn stukjes DNA aan de uiteinden van chromosomen, die bij elke celdeling korter worden. Verdwijnen deze telomeerkappen, dan rafelen de chromosomen uit elkaar en pleegt de cel zelfmoord: celsenescentie. Erg prettig, als die cel een kankercel is. Daar zijn we dan vanaf. Wat overigens ook een belangrijke reden is waarom onze levensduur beperkt is. Anti-verouderingsonderzoek richt zich daarom ook op technieken om de telomeren met bijvoorbeeld messenger RNA dat codeert voor telomerase te verlengen.

Kankergezwellen vormen een probleem, omdat ze dit beveiligingsmechanisme onklaar maken.

Alternative lengthening of telomeres
Om de telomeerbeveiliging te omzeilen hanteren tumoren twee technieken: zelf telomerase maken – dit geldt voor bijna negentig procent van alle kankergezwellen – en ALT,  Alternative Lengthening of Telomeres, wat de rest voor zijn rekening neemt. Een telomeraseblokker kan hiermee ongeveer 85-90% van alle kankergevallen genezen. Helaas behoren de 10-15% onbehandelbare ALT-kankersoorten nu net tot de venijnigste. Heb je bijvoorbeeld longkanker of hersenkanker, dan is de kans groot dat het hier om een ALT-kanker gaat. Ook blijkt uit onderzoek bij muizen dat kankergezwellen resistent worden en dus op het ALT-mechanisme overstappen als telomerase wordt geblokt. Op dit moment zijn telomeraseblokkers al in een vergevorderd stadium, maar als we het ALT-mechanisme niet kunnen blokken, schieten we daar dus maar beperkt wat mee op.
Op dit moment is, zoals ook wel uit de naam blijkt, het precieze mechanisme van ALT onopgehelderd, al lijken enkele genen een centrale rol te spelen.

Schot hagel
SENS Foundation is daarom op website Lifespan.io het crowdfundingsproject OncoSENS gestart met de catchy naam Control-ALT-Delete Cancer. Het principe hierachter is brute-force testing met behulp van labrobots. In dit project, met onder andere onderzoekers Haroldo Silva en Jeremy Henson zullen 115.000 chemische verbindingen uit de medicijnbibliotheek van de onderzoekers worden getest op werkzaamheid tegen ALT. Werkt het medicijn, dan zal de ALT-tumor in het reageerbuisje minder of geen C-circles aanmaken, cirkelvormig DNA dat afkomstig is van telomeeractiviteit. Dit is de biomarker voor ALT-activiteit. De hoeveelheid C-circles kan gemeten worden met de door OncoSENS ontwikkelde C-circle assay.

Althans, als het stretch-financieringsdoel van 200.000 dollar wordt gehaald. Bij een lager eindbedrag (minimum: 60.000 dollar) zal het aantal geteste verbindingen kleiner zijn dan 115.000 en de  kans op een effectief middel tegen kanker kleiner.

OncoSens_ProjectWorkFlow

Verwacht rendement
Zoals alle onderzoek is de uitkomst hiervan ongewis. Wordt er door OncoSENS een effectief geneesmiddel gevonden tegen ALT-kankers, waarop een reële kans bestaat, dan scheelt dit alleen al in Nederland duizenden doden per jaar, in België eveneens. Wereldwijd praten we dan over een klein miljoen mensenlevens. Dat is 20 cent voor een gered mensenleven. Per jaar en alle daarop volgende jaren. Een koopje dus voor de op ethische winst beluste belegger, als dit onderzoek resultaat oplevert en hiermee een harde klap kan worden uitgedeeld aan deze moorddadige ziekte.

Bron
Lifespan.io – OncoSens Control Alt Delete Cancer (crowdfunding campagne)

De denguemug Aedes aegypti brengt zeker vier dodelijke ziekten over. Kortom: weg met die soort.

Een wereld zonder muggen

Muggen brengen enkele zeer ernstige ziektes over, zoals malaria, gele koorts en nu zika. Er gaan steeds meer stemmen op om ziekteverwekkende muggen, vooral de zika-overbrengende steekmug Aedes aegypti, van de aardbodem weg te vagen. Wat zijn de gevolgen?

Muggen niet erg nuttig
Wij mensen maken een steeds groter deel van de totale hoeveelheid dierlijke biomassa uit en zijn hiermee steeds interessanter voor parasieten. De denguemug Aedes aegypti voedt zich vrijwel alleen met mensenbloed, hoewel er soms ook andere prooidieren zijn. Dit geldt ook voor de malariamug Anopheles malariae.

De denguemug Aedes aegypti brengt zeker vier dodelijke ziekten over. Kortom: weg met die soort.
De denguemug Aedes aegypti brengt zeker vier dodelijke ziekten over. Kortom: weg met die soort en andere ziekteverwekkende muggen. – Wikimedia Commons

Deze muggensoorten hebben slechts een beperkte biologische betekenis. Er zijn slechts enkele ecosystemen waarin muggen een belangrijke rol spelen. Bijvoorbeeld in de ondiepe moerassige poelen in het Noordpoolgebied (waar geen ernstige ziekten door muggen worden overgebracht) en in kleine, gespecialiseerde ecosystemen, zoals het stilstaande water in de bladrozet van bromelia’s. Ook zou het slecht nieuws zijn voor een handjevol gespecialiseerde muggenetende soorten, zoals de muskietenlarven etende vis Gambusia affinis.

Eigenlijk zijn ze alleen van belang voor de parasieten die ze overbrengen en die we kunnen missen als kiespijn. En dat zijn er nogal wat. De protozo die malaria veroorzaakt, Plasmodium falciparum. Het zikavirus. Het gele koortsvirus. Het denguevirus. Het West-Nijl virus en het chinkuyungavirus. Geen mug, maar wel een uitermate akelig insekt is de tseetseevlieg, die de slaapziekte overbrengt. Die kan ook op de lijst. Verder is slechts één op de vijf muggensoorten geïnteresseerd in mensen. Viervijfde van de muggen zouden dus kunnen blijven bestaan, als we maar de ziektenverwekkende muggen uitroeien. De ecologische schade zou hiermee beperkt blijven.

Hoe kunnen we muggen uitroeien?
Al in de jaren vijftig bestonden er middelen als DDT om muggen uit te roeien. DDT bleek ernstige gevolgen te hebben: de stof hoopt zich op in vetweefsel en  veroorzaakt geboorteafwijkingen en kanker. Tegenwoordig is het zelfs in pinguïns op Antarctica, ver van de plaatsen waar DDT is gebruikt, te vinden. Toch heeft DDT zeker vele miljoenen levens gered en was het misschien achteraf beter geweest om door te pakken en de Anopheles-mug de doodklap te geven.
Nu beschikken we over elegantere methoden. De steriele-mannetjestechniek is een van de effectiefste. Vele miljoenen bestraalde onvruchtbare mannetjes worden losgelaten in het leefgebied van de muggensoort waarmee we af willen rekenen en paren met de wijfjes. Omdat muggen maar met één mannetje paren, betekent dat dat er nauwelijks wijfjes zwanger worden en de populatie sterk daalt. Op dit moment (september 2016) wordt gewerkt aan een nog effectievere manier om af te rekenen met Aedes aegypti: genetisch gemanipuleerde muggen die alleen mannelijke nakomelingen krijgen. Zo werkt het effect nog vele  generaties door.  Weliswaar worden de Aedes-wijfjes zwanger, maar alleen van mannetjes die op hun beurt ook alleen maar mannetjes kunnen verwekken. Zo is het probleem binnen enkele generaties opgelost. In het lab is al aangetoond dat de genetisch gemanipuleerde mannetjes even populair zijn onder de vrouwtjes als niet-gemanipuleerde exemplaren. De vraag is overigens of dit zo blijft, omdat er immers een enorme selectiedruk op komt te staan.

Is het ethisch verantwoord om een complete soort uit te moorden?
Al in 1975 is het variolavirus (de verwekker van pokken, een dodelijke virusziekte die miljoenen levens per jaar eiste) van de aardbodem weggevaagd. Ook hiertegen bestonden de nodige ethische bezwaren. Ik denk dat deze bezwaren ongegrond zijn en wel hierom. Een soort bestaat uit genetische informatie. In principe is het complete DNA van het variolavirus in digitale vorm bewaard gebleven. Dit zal ook met de ziekteverwekkende Culex- en Aedes-soorten gebeuren.
Er is geen hoger bewustzijn aanwezig in muggen, althans voor zover we weten. De plaats van deze soorten zal ingenomen worden door onschadelijke en waarschijnlijk zelfs nuttige soorten. In ieder geval zullen we hiermee miljoenen mensenlevens redden en voor miljoenen anderen ernstig drama voorkomen. En laten we liever proberen om andere soorten die ernstig bedreigd worden en geen menselijk leed aanrichten, te redden.

Bronnen
Janet Fang, Ecology: A world without mosquitoes, Nature Magazine (2010)

Er zijn sterke aanwijzingen dat de geest ook als de hersenen stil zouden moeten liggen, blijft functioneren.

Video: wat gebeurt er na de dood?

Al zolang de mens bestaat, vraagt deze zich af of de dood het einde is. In deze video vijf theorieën over wat er gebeurt na de dood.

Atheïsten geloven dat wij met ons lichaam sterven. Ons vlees, ons kraakbeen en uiteindelijk onze botten vallen ten prooi aan de afbraak door insecten en bacteriën. Alleen onze nakomelingen en onze daden leven daarna voort. Atheïsten vormen echter een kleine minderheid van de wereldbevolking. De meeste mensen geloven dat ze na de dood in de hemel (of hel) komen, reïncarneren of veranderen in een geest. Er zijn ook enkele wetenschappers die zich over deze vraag hebben gebogen en met verrassende theorieën komen.
En dan zijn er nog de raadselachtige bijna-doodervaringen.

Er zijn sterke aanwijzingen dat de geest ook als de hersenen stil zouden moeten liggen, blijft functioneren.
Er zijn sterke aanwijzingen dat de geest ook als de hersenen stil zouden moeten liggen, blijft functioneren.

Minder vruchtbare mensen kunnen nu toch kinderen krijgen, dankzij kusntmatige bevruchting. Wordt dit, met genetische manipulatie, de toekomst voor alle kinderen? Bron: Wikipedia

‘Einde van seks om kinderen te krijgen nabij’

Volgens een professor van de Californische universiteit Stanford, is seks als middel om kinderen te krijgen binnenkort uit de tijd.

Het wordt dan mogelijk, om zwangerschappen en de eigenschappen van kinderen geheel zelf te plannen. Echter met grote macht komt grote verantwoordelijkheid. Welke genen willen we absoluut veranderd hebben en wat zijn twijfelgevallen? Vrijwel iedereen zal het er over eens zijn dat bijvoorbeeld het gen dat de ziekte van Huntingdon (een dodelijke spierziekte) veroorzaakt, moet verdwijnen en vervangen door een gezond exemplaar. Maar wat moeten we doen met genen die zowel positieve als negatieve effecten hebben? Of genen die een licht negatief effect hebben? Lopen we geen risico de genenpool van de mens sterk te verarmen, als iedereen mag bepalen welke genen zijn en haar kinderen zullen dragen?

Minder vruchtbare mensen kunnen nu toch kinderen krijgen, dankzij kusntmatige bevruchting. Wordt dit, met genetische manipulatie, de toekomst voor alle kinderen? Bron: Wikipedia
Minder vruchtbare mensen kunnen nu toch kinderen krijgen, dankzij kusntmatige bevruchting. Wordt dit, met genetische manipulatie, de toekomst voor alle kinderen? Bron: Wikipedia

Ontdekker John Auwerx met een granaatappel. Micro-organismen produceren het levensverlengende urolithine A.

Granaatappel voorloper levensverlengende stof urolithine A

De stof urolithine A, die door micro-organismen in de darm uit granaatappel wordt gemaakt, vertoont levensverlengende effecten bij twee diersoorten, waaronder muizen. Dit maakt de kans groot, dat een dergelijk effect ook bij mensen optreedt, aldus de onderzoekers.

Levensverlengend effect van urolithine A

Ontdekker Johan Auwerx met een granaatappel. Micro-organismen produceren het levensverlengende urolithine A.
Ontdekker Johan Auwerx met een granaatappel. Micro-organismen produceren het levensverlengende urolithine A.

Urolithine A wordt door micro-organismen gevormd uit stoffen zoals elligatannines en in het bijzonder punicalagines, die in granaatappels voorkomen. De effecten van urolithine A bleken opmerkelijk. De stof verlengde de levensduur van het wormpje Caenorhabditis elegans, wegens zijn korte levensduur massaal in laboratoria gekweekt, met maar liefst 45%. In absolute termen een dag of vier, want C. elegans is al na tien dagen bejaard. Ook in muizen bleek het effect sterk. Laboratoriummuizen worden doorgaans niet ouder dan twee jaar. De groep die met de stof werden behandeld, deden het qua uithoudingsvermogen 42% beter dan de controlegroep.

Hoe werkt de stof?

Auwerx en de zijnen gingen niet over één nacht ijs. Toen ze het levensverlengende effect op C. elegans hadden vastgesteld, probeerden ze het exacte mechanisme te achterhalen door alternatieven uit te sluiten. Zo bleek het niets te maken te hebben met bacteriën in en rond de worm: zelfs bacterievrije samples toonden het effect. In vervolgonderzoek testten ze diverse genetisch gemanipuleerde varianten van de worm. Bij alle varianten trad het levensverlengende effect op, behalve bij de variant met gebrekkige mitochondrieën (kleine celonderdelen die ooit zelfstandig levende bacteriën waren. Deze ‘energiecentrales’ produceren de energiedrager ATP uit ADP en fosfaat met behulp van de energie uit de reactie van zuurstof en glucose). Verder onderzoek bevestigde dit beeld: het levensverlengende effect trad uitsluitend op door het effect op de mitochondrieën.

Ze waren duidelijk iets groots op het spoor en enthousiast gingen ze verder. Uit vervolgonderzoek bleek dat urolithine A gebrekkige mitochondriën opruimt (mitofagie), waarna zich jonge mitochondrieën vormen. Dit mechanisme bleek zich ook in zoogdiercellen voor te doen.
In een vervolgexperiment op muizen bleken de jonge, gezonde mitochondrieën het uithoudingsvermogen van de oudere muizen sterk, met bijna de helft, toe te laten toenemen.
Uit de proeven bleek ook dat het niet nodig is om dit supplement gedurende het gehele leven te slikken. Met urolithine A behandelde muizen begonnen vrijwel direct met de mitofagie en aanmaak van verde mitochondrieën.

Hoe kan ik deze resultaten zelf toepassen?

Het goede nieuws is dat urolithine A door onze darmflora wordt aangemaakt als we granaatappels eten. Dit verklaart dan de ervaringen van veel mensen dat granaatappels ze nieuwe energie geven. Helaas geldt dit niet voor alle mensen. De reden is dat hun darmflora niet de essentiële bacteriesoort bevat, of dat de stof niet door hun darmwand wordt geresorbeerd.

De structuurformule van een molecuul Urolithin A
De structuurformule van een molecuul Urolithin A

Enkele leden van de onderzoeksgroep zijn daarom een startup begonnen die urolithine A gaat produceren.
Kortom: vaker, het liefst elke dag, granaatappels eten zal zeker helpen totdat hopelijk snel  de eerste urolithine A supplementen op de markt verschijnen. Als je darmflora de juiste bacteriën bevat.

Bron
Urolithin A induces mitophagy and prolongs lifespan in C. elegans and increases muscle function in rodents, Nature Medicine, DOI: 10.1038/nm.4132

Cyborgs vormen de samensmelting van mens en machine. Bron: Youtube still

Cyborg kaders

Wat is nu precies een cyborg? En zijn we in feite niet al een beetje een cyborg?

Wat zijn de kaders van een cyborg, en zijn we dat nu al niet een beetje?

Als we het merendeel van de films uit het science fiction genre mogen geloven, is de scheidslijn tussen mens en cyborg overduidelijk. Is iemand half robot met nog uit organisch materiaal bestaande hersenen, dan behoort diegene tot de categorie cyborg. Simpel. Enkel vanuit een filosofisch standpunt gezien, lopen we er nu al bijna allemaal als cyborgs bij, hiermee bedoel ik niet de pacemaker van tante Inie, het houten been van Peter Stuyvesant of de prothetische voet van de in Irak gewond geraakte achterbuurman. Ik bedoel de smartphone.

Hoewel spraakverwarring kan ontstaan over de vraag, of het wel of niet een essentiële levensbehoefte betreft, zeker bij de jeugd, kan ik u verzekeren dat dit niet het geval is. Op een lichte paniek aanval of hyperventilatie na, kan er medisch gezien niets met je gebeuren wanneer men zich niet binnen het handbereik van de telefoon bevindt. Ondanks dit bovenstaande als algemene kennis gezien mag worden, houdt de meerderheid van de westerse wereld zijn of haar mobiel krampachtig vast alsof het van levensbelang is.

Dit verschijnsel valt goed te verklaren. De telefoon is immers geëvolueerd tot een verlengstuk van onszelf. Men verleent identiteit aan de telefoon, wie ben je, tel je mee, hoeveel Facebook vrienden heb je, hoeveel volgers op Twitter? Een on demand entertainment systeem met spelletjes, sociale controle, informatie, herinneringen, en dit alles 24/7 beschikbaar, mits je je batterijmanagement goed onder controle hebt.

Terug naar de cyborgs

In feite zijn wij de eerste bèta versie van de toekomstige cyborgs. We hebben een extern uitbreidbaar geheugen, nagenoeg alle kennis van de mensheid per direct beschikbaar, we kunnen andere cyborgs live met ons mee laten kijken (d.m.v. Facetime), we delen onze locatie zodat de andere cyborgs weten waar we ons bevinden, of om gewoon simpel de primaire emotie van jaloezie op te wekken. Rekenen, grammatica, en nagenoeg alle middelbare school kwaliteiten worden overgenomen door en vergemakkelijkt door onze externe vriend en raken zodanig steeds meer in de vergetelheid totdat ze helemaal zijn verdwenen. Daarmee zijn we dus afhankelijk van onze mobiele vriend en de laatste fase van het cyborg zijn ingeslagen.

Cyborgs vormen de samensmelting van mens en machine. Bron: Youtube still
Cyborgs vormen de samensmelting van mens en machine. Bron: Youtube still

Een cyborg (van het Engelse cybernetic organism oftewel cybernetisch organisme) is de fysieke samensmelting van mens en machine.

Voorbeelden van cyborgs zijn de Borg uit de Star Trek-serie, Bionic Woman, voor de wat oudere lezertjes De Man van Zes Miljoen en De Vrouw van Zes Miljoen, televisieseries uit de jarne zeventig. De cyborg in deze series zou men ook bionische mensen kunnen noemen. In de sciencefiction-filmreeks The Terminator is het personage de Terminator gebaseerd op een robot met menselijk weefsel als bekleding, technisch gesproken niet een cyborg.

De Amerikaanse feministische bioloog, filosoof en socioloog Donna Haraway houdt in haar essay A Cyborg Manifesto uit 1985, een pleidooi voor de afschaffing van de rigide grenzen tussen mensen en dieren, organismen en machines, mannen en vrouwen. Volgens haar opvattingen van het begrip cyborg zijn veel mensen die nu op aarde rondlopen in feite al cyborgs; iemand die hulpmiddelen als een pacemaker en een hoorapparaat heeft, voldoet al aan de voorwaarde cyborg.

Een van de eerste menselijke cyborgs is Britse professor Kevin Warwick, hoogleraar cybernetica aan de Universiteit van Reading. Samen met zijn team is hij erin geslaagd om van zichzelf een populaire cyborg te maken. Warwick was ook het brein achter Cybot, een robotje dat men bij het magazine Real Robots kon krijgen.

Bron wikipedia

Volgens de officiële definitie moeten we wachten totdat er een fysieke samensmelting tussen mens en machine plaatsvindt, (wat mijner inziens niet nog erg lang op zich laat wachten) maar heeft de mobiele telefoon al een dusdanige sterke positie ingenomen in onze mentale beleving dat een smartphone-verslaafde evengoed als cyborg gerekend mag worden.