Techniek

Steeds meer mensen zeggen de censurerende gigant Facebook vaarwel en kiezen voor Friendweb.

Waarom Visionair de discussiegroepen voor visionairen naar friendweb.nl verhuist

Zonder vrijheid geen visionair denken
Visionair denken vereist totale intellectuele vrijheid. Elk alternatief moet afgewogen worden, zonder dat anderen ons gaan opleggen hoe wij moeten denken, of hoe we niet moeten denken. Vrijheid in denken is als zuurstof voor visionairen. Nooit zullen wij ons onderwerpen aan censuur.

Honest Government Ad | Visit Hawai'i!

En zeker niet aan censuur door Facebook-baas Mark Zuckerberg, die medeplichtig is aan landroof van het illegaal bezette Koninkrijk Hawai’i.

Geen vrijheid van maningsuiting meer op Amerikaanse sociale media
We moeten helaas vaststellen, dat door een misplaatste kruistocht tegen politiek incorrect denken het intellectuele debat steeds meer verengd wordt. Zwarte Piet is fout, “want” racistisch. Kritiek hebben op het rammelende covid-19 beleid van het regime-Rutte, dat zich baseert op – niet door enige wetenschappelijke inzichten gehinderde – rammelende adviezen van het RIVM is fout, “want” brengt de volksgezondheid in gevaar. Kritiek op eerwrakende soennieten is fout, “want” “islamofobie” is racistisch. Het recente verbod van Facebook op de folkloristische figuur Zwarte Piet vormde voor ons de druppel. We leven niet in de Verenigde Staten, maar in Nederland. De Usanen, met hun eigen inktzwarte verleden wat betreft landroof van Hawaiianen en het verjagen en uitmoorden van inheemse Amerikanen hebben geen enkel moreel recht om ons Nederlanders en Belgen voor te schrijven hoe wij een kinderfeest vieren.

Steeds meer mensen zeggen de censurerende gigant Facebook vaarwel en kiezen voor Friendweb.
Steeds meer mensen zeggen de censurerende gigant Facebook vaarwel en kiezen voor Friendweb.

Friendweb: het Nederlandse alternatief voor Facebook
Gelukkig is er nu een alternatief voor de steeds verstikkender wordende Amerikaanse sociale media-giganten. Friendweb. Friendweb is weliswaar nog klein, maar groeit snel. Friendweb is een Nederlandstalig alternatief, waar geen sprake is van censuur. Het opzetten van een concurrent voor een sociale netwerksite is niet gemakkelijk. Het is te vergelijken met het opzetten van een alternatief telefoonnetwerk. Toch geloven we dat dit initiatief kans van slagen heeft, als we er met alle vrijheidslievende Nederlandstaligen er voor gaan. Aan ons zal het niet liggen. We heten jullie welkom op Friendweb en natuurlijk in onze groep, https://friendweb.nl/visionair !

Tritium sleutelhangers geven tientallen jaren zwak licht. Bron: Bilious - Eigen werk, CC BY-SA 2.5, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=10843869

Nucleaire diamantbatterij maakt accu’s overbodig

Stel je voor: nooit meer je smartphone aan de lader, alleen om de paar jaar de accu verwisselen. Dit ook met je laptop, je auto en andere oplaadbare apparaten. Science fiction? Niet lang meer, als het aan de startup NDB uit Californië ligt.

Wat is koolstof-14?
Niet alle atomen zijn gelijk. Ze verschillen onderling niet alleen in het aantal protonen (wat bepaalt hoe ze zich chemisch gedragen), maar ook in het aantal neutronen in de kern. Zo is elk atoom met 6 protonen in de kern een koolstofatoom, maar verschilt het aantal neutronen per variant. Deze varianten noemen we isotopen. Koolstof kent naast de twee stabiele isotopen, koolstof-12 en koolstof-13, met 6 protonen en 6 resp. 7 neutronen, ook meer dan tien radioactieve isotopen die na verloop van tijd uiteenvallen. Een daarvan is koolstof-14. Deze radioactieve isotoop heeft twee neutronen extra, waardoor deze atoomkern instabiel is geworden en in gemiddeld 5.730 jaar uiteenvalt in een elektron (bètastraling) en stabiel stikstof-14. Koolstof-14 is vooral bekend als erg nuttig hulpmiddel om te bepalen hoe oud bepaalde organische archeologische resten zijn. Als er nog maar de helft van het koolstof-14 over is, weten we dat de resten 5.730 jaar oud zijn.

Bètavoltaïsche batterij
De manier waarop koolstof-14 uiteenvalt maakt deze isotoop ook voor energieopslag erg interessant. Elektronen onder een spanningsverschil zijn namelijk de bron van elektriciteit. Als we in staat zijn om deze elektronen op te vangen en hun spanning af te tappen, hebben we een batterij. Een bètavoltaïsche batterij die letterlijk duizenden jaren meegaat. Een kilogram puur koolstof-14 levert, als deze in zijn geheel uiteenvalt in stikstof-14, 337 gigajoule. met andere woorden: evenveel als een inslag van een grote meteoriet zoals die in Chelyabinsk, of vergelijkbaar met het verbranden van 10 kuub benzine. Kortom: behoorlijk veel voor een batterij van een kilo. Het goede (of slechte) nieuws is dat deze energie langzaam vrijkomt. Dit blok levert iets minder dan 2 watt vermogen, waarvan slechts een klein deel kan worden afgetapt. Maar dit onophoudelijk, gedurende duizenden jaren. Het lage vermogen dat deze isotoop levert maakt het vooral interessant voor zeer langdurige toepassingen.
Bijzonder aan deze nieuwe techniek is de laag rond de isotoop zelf, die de elektronen invangt en in elektriciteit omzet. Deze bestaat uit kunstmatige diamant. Diamant is het hardste materiaal wat we kennen en ook een halfgeleider. Dit maakt diamant erg geschikt als beschermmateriaal. Omdat het hier om een bètastraler gaat, kan de diamant niet radioactief worden.

‘Diamond-age’ of power generation as nuclear batteries developed

En korterlevende isotopen? Zoals tritium?
In principe kan iedere handelbare betastraling afgevende isotoop als “vulling” voor de diamantcapsule worden benut.Tritium, de enige radioactieve waterstofisotoop, met 2 extra neutronen, heeft bijvoorbeeld een veel kortere halfwaardetijd: rond de 12 jaar. Ook tritium is een bètastraler en valt onder uitzending van een elektron uiteen tot helium-3. Hierbij komt alleen veel minder energie vrij: een kilogram tritium levert bij uiteenvallen ongeveer 165 gigajoule aan bewegingsenergie van elektronen op (de rest verdwijnt in het heelal als antineutrino). Pluspunt is wel weer dat deze energie in een veel kortere tijd vrijkomt, waardoor het vermogen vele malen hoger is dan dat van koolstof-14: 450 watt per kilogram, in 12 jaar teruglopend tot de helft. Dit zou tritiumbatterijen erg interessant maken voor elektrische auto’s en smartphones. Gesteld dat we een goedkope methode ontwikkelen om aan tritium te komen. Op dit moment is het goedje peperduur.

Ook andere isotopen van koolstof en andere elementen zijn bruikbaar. Ze moeten slechts aan enkele eisen voldoen: louter en alleen uiteenvallen in elektronen en eventueel neutrino’s (pure bètastralers), voldoende energie afgeven voor de beoogde toepassing, voldoende lang meegaan en veilig opgeborgen kunnen worden in een diamanten omhulsel. In de eerste prototypes van Russische onderzoeksgroepen is bijvoorbeeld gewerkt met nikkel-63, een isotoop met een halfwaardetijd van een kleine eeuw [2].

Tritium sleutelhangers geven tientallen jaren zwak licht. Bron: Bilious - Eigen werk, CC BY-SA 2.5, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=10843869
Tritium sleutelhangers geven tientallen jaren zwak licht.
Bron: Bilious – Eigen werk, CC BY-SA 2.5, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=10843869

Welke isotopen gebruikt NDB?
De startup NDB doet op haar voorpagina boude claims over batterijen die in staat zouden zijn smartphones, auto’s en andere energieslurpende apparaten te voorzien van permanente energie. Claims die je, althans vermogen, alleen waar kan maken met tritium of een andere kortlevende bèta-isotoop, maar niet met koolstof-14 dat de radioactiviteit uitsmeert over duizenden jaren.
Op de “technology” pagina [1] doet het bedrijf erg geheimzinnig over de gebruikte radioactieve isotopen. Enkele citaten lichten echter een tipje van de sluier op. Zo komen er neutronen vrij: “Boron-doped SCD” moet neutronen invangen en omzetten in alfadeeltjes (heliumkernen). Dus duidelijk zijn dit niet alleen bètastralers. Elders spreekt men over “fissionable isotopes”, zoals Pu-238 en U-232. Dit is geen relatief onschuldige koolstof-14 uit grafietblokken meer en doet vermoeden dat men zijn heil zoekt in het verwerken van hoogradioactief kernafval in batterijen. Als dit op een veilige manier kan: waarom niet? Met alfa- en bètastralers kan dit, maar helaas niet met neutronenstraling. Neutronen zijn qua gezondheid uitermate vervelende deeltjes – ze veranderen stabiele atoomkernen in radioactieve kernen als ze ingevangen worden in de atoomkern. Neutronen houd je alleen tegen met een meter beschermend water of soortgelijk materiaal, wat uiteraard alleen praktisch is voor een atoomonderzeeër. Of in een reactor, om tritium te produceren uit deuterium. Die je dan in je batterij stopt. Wat uiteraard een stuk slimmer is.

Bronnen
1. NDB: Technology
2. V.S. Bormashov et al, High power density nuclear battery prototype based on diamond Schottky diodes, Diamond and Related Materials (2018). DOI: 10.1016/j.diamond.2018.03.006

De Nederlandse start-up Solaroad produceerde de eerste zonneweg in Nederland. Bron: By Blueknight - Own work, CC BY-SA 4.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=39412445

Wat als we onze wegen met zonnepanelen zouden bekleden?

Wegen zijn plat en we hebben er veel van. In principe kan een weg uit zonnepanelen bestaan. Is dit idee interessant?

What If We Covered Our Roads with Solar Panels?

In Nederland ligt een kleine 150 000 kilometer weg, waarvan het leeuwendeel rond de zeven meter breed is. Dit zou ongeveer één miljoen vierkante meter (1 vierkante kilometer) zonnepanelen opleveren, dus rond de 150 megawatt piek (150 miljoen kilowattuur per jaar) , oftewel een kleine centrale erbij. Zelfs de kerncentrale in Borssele alleen al produceert 500 megawatt, 24 uur per dag. Dit tegen hoge kosten, tenzij de aanleg van de panelen samenhangt met de herasfaltering van wegen. Als bedrijven als het Nederlandse SolaRoad er in slagen om tegen weinig extra kosten duurzame zonnewegen te realiseren, wordt de techniek alsnog interessant, zij het niet als structureel grote bijdrage aan de Nederlandse energiemix. .

Meer informatie: SolaRoad

De Nederlandse start-up Solaroad produceerde de eerste zonneweg in Nederland. Bron: By Blueknight - Own work, CC BY-SA 4.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=39412445
De Nederlandse start-up Solaroad produceerde de eerste zonneweg in Nederland. Bron: Blueknight – Own work, CC BY-SA 4.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=39412445
Bron: RIVM

Covid-19: de onzin van de anderhalve meter afstandsregel

De maatregelen van de Nederlandse regering op advies van het RIVM om de coronavirus-uitbraak te stoppen lopen voortdurend achter de wetenschappelijke feiten aan en doen meer kwaad dan goed. Ook na de versoepeling van de zogenoemde “intelligent lock down” blijkt er weinig doortastend te worden nagedacht over werkelijk effectieve maatregelen. Een uitstekend voorbeeld is de anderhalve meter maatregel.

Draconische maatregelen en boetes
Het zal u als lezer niet ontgaan zijn. Overal worden winkels en andere publieke ruimten opgesierd met waarschuwingsborden en afgezette vakken om de bezoekers op anderhalve meter afstand te houden. De maatschappelijke kosten zijn enorm. Winkels kunnen veel minder klanten ontvangen dan gewoonlijk. Voor contactberoepen was het uitgesloten om cliënten te ontvangen. Deze eis is nu voor onder meer kappers versoepeld, maar verder wordt aan de anderhalve-metereis streng de hand gehouden: individuen krijgen tot 390 euro boete, bedrijven in theorie tot tienduizenden euro’s. Zo werd een ‘illegaal’  thuiskappende kapper beboet voor meer dan drieduizend euro, plus uiteraard de klant. Door juristen wordt overigens ernstig getwijfeld aan de rechtmatigheid van deze maatregelen. Elke “samenscholing” van meer dan twee personen die niet tot hetzelfde huishouden behoren, is reden tot het uitdelen van boetes.

Bron: RIVM
Bron: Nederlandse Rijksoverheid

Gaan deze maatregelen niet veel te ver?
De maatregelen zoals deze nu worden aangekondigd tasten de burgerlijke vrijheden in ernstige en ook ongrondwettelijke wijze aan. Zo is er de vrijheid van vereniging (de hoge boetes voor het negeren van het samenscholingsverbod, laat staan voor huisfeestjes zijn hiermee zeer in strijd). In feite kunnen deze maatregelen juridisch gesproken alleen, als de noodtoestand wordt afgekondigd, zoals in Frankrijk. Een groot deel van Europa, waaronder Nederland en België, veranderden in een de facto politiestaat. Klikkende buren en een steeds levendiger ondergrondse verzetsbeweging maken het plaatje compleet.

Hebben deze maatregelen zin?
De vraag is of deze maatregelen wel zin hebben. De Nederlandse RIVM, die slaafs de WHO volgt, liep, en loopt, voortdurend achter de feiten aan. Zo beweerde de RIVM bij hoog en bij laag dat symptoomvrije patiënten het virus niet konden verspreiden, terwijl al eind februari uit de literatuur bekend was dat er wel degelijk massale uitbraken waren door symptoomloze besmette personen. Mondkapjes waren ‘ineffectief’ (ook hier geldt dat landen met een mondkapjesplicht veel minder besmettingen kennen, vooral omdat mondkapjes de hoestbui binnensmonds houden). Verder werd het sterftecijfer enorm overschat. De Diamond Princess, een cruiseschip met voornamelijk bejaarden, kende boven de zevenhonderd besmettingen maar slechts dertien doden. Ook dit was eind februari al bekend.

Reizen naar China, Iran en Italië, toen de belangrijkste uitbraakhaarden, werden niet stopgezet omdat dat politiek gevoelig lag en de WHO dat afried. Carnaval kon doorgaan, de reden dat er vooral in Brabant een enorme uitbraak plaatsvond. Testen werd uiterst beperkt uitgevoerd omdat er volgens de RIVM onvoldoende testmateriaal was. Dit was onjuist: laboratoria waar handmatig werd getest, zoals in het noorden van Nederland kenden deze problemen niet.

Binnen het openbaar vervoer worden nu mondkapjes verplicht, op straffe van hoge boetes. Effectieve, medische mondkapjes, zoals N95 en beter, zijn dan weer “niet aangeraden”.

Uit onderzoek blijkt verder dat hoestdruppeltjes tot acht meter ver reiken. De anderhalve meter afstandsregel heeft dus weinig zin, zolang de virusdeeltjes van een hoestbui zich ongehinderd kunnen verspreiden.  Van het eerdere SARS-virus en andere coronavirussen is al bekend dat het buitengewoon slecht tegen UV-straling kan en buiten vrij snel het loodje legt. Het is dus onzinnig om ook buiten strikt aan de 1,5 meter regel vast te houden.

Ook de draconische censuur op Facebook, YouTube en andere kanalen op zogenaamde misinformatie is een zeer ernstige aantasting van onze burgerlijke vrijheden. Mede, aangezien de meeste misinformatie van de WHO en RIVM zelf blijkt te komen en burgers dus bloot zijn gesteld aan onjuiste informatie. Dit heeft de covid-19 uitbraak enorm verergerd.

Een groot deel van de schade is al aangericht. In meerdere verpleeghuizen met veel kwetsbare ouderen is een ware slachting aangericht, met in enkele gevallen meer dan de helft van de bewoners overleden. Dit, omdat de RIVM het niet nodig achtte om bejaardenverzorgsters op het virus te testen. De gewetenloosheid en incompetentie die hieraan ten grondslag ligt, is werkelijk verbijsterend en kan niet zonder gevolgen blijven.

Welke maatregelen hebben wel zin?
In feite zijn de beste maatregelen het omgekeerde van wat de RIVM aanraadt. Buiten is een veiliger plaats dan binnen, omdat de UV-straling van de zon op het hoogste punt virusdeeltjes vrij snel deactiveert.  Mondkapjes moeten verplicht worden gesteld, omdat deze voorkomen dat hoestbuien het virus verspreiden. UV-C lampen deactiveren het virus. UV-C lampen met een golflengte van 222 nm dringen niet door de dode opperhuid heen, maar vernietigen wel het RNA van het virus. Deze lampen moeten massaal worden geproduceerd of geïmporteerd en vervolgens verplicht worden gesteld in publieke ruimtes. De anderhalve-meter regel is onzin en kan het beste direct worden afgeschaft. Alleen voor kwetsbare ouderen en chronisch zieken moet het aantal contacten worden beperkt. Feestjes en bijeenkomsten zouden alleen buiten, overdag, bij zonnig weer moeten zijn toegestaan, waarbij mondkapjes verplicht zijn. Bijna alle superspreader events, zoals in Korea, vonden plaats in afgesloten ruimtes.
Hydroxychloroquine is, anders dan in de main stream media wordt beweerd, relatief veilig en ook enigszins werkzaam bij  symptomatische covid-19 gevallen. Althans: als het in combinatie met zinksulfaat  en vermoedelijk azitromycine wordt toegediend. In vitro is de werkzaamheid tegen virusreplicatie ondubbelzinnig aangetoond, in klinische proeven is het beeld wisselender. Uit andere onderzoeken blijkt ook het wegwerken van een tekort aan vitamine C en D sterk positief te werken. Vermoedelijk geldt dit ook voor vitamine K. Patiënten met ernstige symptomen bleken uit Nijmeegs onderzoek zonder uitzondering een sterk verlaagde vitamine K-spiegel te hebben.

Verder: testen, testen en nog eens testen. Bij voorkeur sneltests. Wie positief wordt getest, moet wettelijk worden verplicht om 14 dagen in zelfquarantaine te gaan.

De Brabantse bierbrouwer Bavaria liet zich van zijn beste kant zien, door restalcohol te verwerken in gratis handgel voor medische instellingen. Bron: Stijn Swinkels, Royal Swinkels Family Brewers (brouwer van Bavaria)

Covid-19: positieve kanten aan de SARS-CoV-2 coronavirus uitbraak

Als we de main stream media moeten  geloven, worden we bedreigd door een ziekte die erger is dan de pest of de Spaanse Griep, die we alleen kunnen bestrijden door draconische social distancing maatregelen. De werkelijkheid is heel wat genuanceerder. Sterker nog, er zitten behoorlijk wat positieve kanten aan deze epidemie. We zullen ze hieronder opnoemen.

Minder ziekte en doden door luchtvervuiling
Door de wereldwijde quarantaine en het stilleggen van de nodige vervuilende fabrieken en verkeer, is de luchtvervuiling sterk gedaald. Alleen al in China heeft de quarantaine geleid tot lucht met vrijwel afwezige fijnstof, NOx, SO2 en enkele andere parameters voor luchtvervuiling. Wel was er een korte SO2-piek in Wuhan, vermoedelijk door de crematoria die overuren draaiden.

Coronavirus: blue skies over Chinese cities as Covid-19 lockdown temporarily cuts air pollution

Naar schatting gaan er in China 1,6 miljoen mensen per jaar dood aan de gevolgen van luchtvervuiling. Als we uitgaan van de afwezigheid van luchtvervuiling gedurende een maand, zullen op langere termijn 150 000 mensen minder sterven door luchtvervuiling. Dit is vele malen meer dan het officiële Chinese Covid-19 dodental van enkele duizenden (of onofficiële dodental van rond de 40.000). Ook de vervuiling van water is belangrijk minder door

Minder overige infectieziekten en seksueel overdraagbare aandoeningen
De gedwongen quarantaine  is ook slecht nieuws voor de veroorzakers van andere besmettelijke ziekten. De gedeeltelijke lockdown zorgt voor een algemene vermindering in infectieziekten, niet alleen Covid-19.

Doorbraak van thuiswerken
De “intelligente lockdown” (dixit Rutte) leidde tot een heroverweging van ingeroest gedrag. Bijvoorbeeld de behoefte van managers om de scepter te zwaaien over een zichtbare kudde gehoorzaam kantoorvee. Thuiswerken scheelt reiskosten, verwarmingskosten in het kantoor en maakt communicatie efficiënter. Natuurlijk zijn er ook nadelen, en geregelde ontmoetingsdagen zijn essentieel voor effectief thuiswerken, maar op dit moment wordt er suboptimaal gebruik gemaakt van thuiswerken.

Doorbraak van thuisonderwijs
Voor de meeste kinderen is school een straf. Dit komt omdat onderwijs, alle onderwijsvernieuwingen ten spijt, nog is geënt op het industriële tijdperk. Kinderen moeten zich vroeg melden, gaan zitten op hun aangewezen plaatsen en stipt de hun toegewezen taken gaan uitvoeren. Dit is niet hoe de menselijke geest optimaal informatie verwerkt. Digitale lesmethodes als Khan Academy en Duolingo blijken vergelijkbaar effectief als klassikaal onderwijs.  Het beruchte probleem van orde houden is afwezig als kinderen thuis, in hun eigen tempo, kunnen studeren. Onderwijs kan veel meer thuis gebeuren dan nu. Hierdoor kunnen leraren zich meer concentreren op lesgeven dan nu en kinderen die extra begeleiding nodig hebben extra aandacht geven.

Doorbraak van thuiswinkelen
Shoppen is een geliefd tijdverdrijf van veel werkende mensen. Thuiswinkelen scheelt kosten, CO2-uitstoot en reistijd. Ook komt er meer ruimte beschikbaar voor wonen en kantoren als winkels sluiten, of verder gaan als online winkel. Weliswaar leidt dit tot verlies aan werkgelegenheid, maar die ontstaat dan weer op andere plaatsen. Bijvoorbeeld in meer lokale fabrieken, zie hierna.

Stimulans voor out of the box denken en omschakelen
Bedrijven schakelen tijdelijk om voor de productie van reinigingsmiddelen, mondkapjes en beademingsapparatuur. Eigenaars van 3D-printers sluiten zich op grote schaal aan bij Schone Bakkes, een initiatief om het ondersteunende deel van maskers te printen.

De Brabantse bierbrouwer Bavaria liet zich van zijn beste kant zien, door restalcohol te verwerken in gratis handgel voor medische instellingen. Bron: Stijn Swinkels, Royal Swinkels Family Brewers (brouwer van Bavaria)
De Brabantse bierbrouwer Bavaria liet zich van zijn beste kant zien, door restalcohol te verwerken in gratis handalcohol voor medische instellingen in de zwaar getroffen provincie. Bron: tweet van Stijn Swinkels, Royal Swinkels Family Brewers (brouwer van Bavaria)

Terugdraaien van globalisering
Het sluiten van fabrieken en grenzen maakte pijnlijk duidelijk dat internationale solidariteit een illusie is. In het geval van een noodsituatie is alleen op ons eigen land te rekenen. China, dat nu goede sier maakt met de internationale levering van mondkapjes en andere medische hulpgoederen, kocht op het hoogtepunt van de Covid-19 uitbraak op grote schaal in de rest van de wereld mondkapjes, rond de 2 miljard stuks. Basisingrediënten voor medicijnen als paracetamol en ibuprofen worden niet meer in Europa geproduceerd, alleen in India en China. Dat bespaart, zo schijnt het, kosten en daar worden hedge fund managers erg blij van. Zieken dan wat minder. Nu daar nog steeds de kans op een nieuwe uitbraak levensgroot is, is de kans niet denkbeeldig dat deze fabrieken gesloten worden, of alleen voor de binnenlandse markt gaan produceren. Zendingen bestemd voor de Italiaanse coronagebieden, werden op doorreis op Tsjechische luchthavens in beslag genomen. Naar verwachting zal de schok van de covid-19 epidemie, de noodzaak voor een nationaal en Europees industriebeleid duidelijk maken.  Op het buitenland is domweg niet te rekenen als er een crisis aanbreekt. We staan er dan alleen voor. Ondernemers zullen meer lokale productieketens gaan opzetten. Productiemethoden waarbij de productieketen veel eenvoudiger wordt, zoals 3D-printen, gaan nu versneld doorbreken.

Wake-up call en stresstest voor gezondheidsdiensten
Covid-19 is een middelmatig ernstig virus. De sterfte is aan de lage kant, rond de halve procent, ongeveer twintig maal zo ernstig als griep. Ter vergelijking: het rabiësvirus is vrijwel honderd procent dodelijk, ook de (inmiddels uitgeroeide) pokken en het ebola-virus kennen hoge sterftecijfers. In feite vormt het SARS-CoV-2 virus een stresstest voor gezondheidsdiensten. Het Nederlandse stelsel blijkt niet opgewassen tegen een serieuze epidemie. Ook de Nederlandse gezondheidszorgwaakhond RIVM schoot zeker in de beginfase ernstig, en verwijtbaar, tekort waardoor er onnodig veel besmettingen zijn geweest. Om te voorkomen dat er een run op mondkapjes zou ontstaan en de gezondheidszorgwerkers hier niet over konden beschikken, werd de bevolking voorgelogen als zouden ze ineffectief zijn. Uiteraard blijkt uit onderzoek anders. Mondkapjes remmen bij besmette mensen de luchtstroom, die bij een hoestbui de virusdeeltjes tot acht meter ver kan brengen. Een andere bewering van de RIVM is de bewering over een tekort aan testcapaciteit. Het is verbijsterend dat een instantie die zijn hand niet omdraait om miljoenen -discutabele- vaccins tegen het Human Papilloma Virus in te kopen – bij het bedrijf waar de zogenoemde topviroloog Ab Osterhaus grootaandeelhouder van is –   geen strategische voorraden van reagentia heeft aangelegd. Scenarioplanning ontbreekt geheel bij deze amateurs. Waarschijnlijk, en hopelijk, gaat hier de komende maanden verandering in komen.

Rem op onnodige consumptie en reizen
Veel van de nu lamgelegde beroepen zijn in feite niet nodig. Een kapbeurt in een kapsalon of etentje in een restaurant zijn een prettige luxe, geen eerste levensbehoefte. Ook het wezenloos ronddrentelen in winkelcentra om de tijd door te brengen vermindert nu aanzienlijk. Veel winkels sluiten, gaan op thuisbezoek (zoals een ondernemende kapster in mijn wijk) of gaan online verder. Daardoor komt er meer onroerend goed beschikbaar voor woningen en bedrijven. De overgebleven winkels zullen als hun contract wordt verlengd, lagere huren gaan betalen. Minder materiële consumptie is goed nieuws voor het milieu. We consumeren nu enkele malen meer dan onze aarde aan kan. Repareren van spullen – schrijver dezes heeft enkele kledingstukken met naald en draad hersteld, wat meer dan honderd euro aan nieuwe kleren bespaarde – vermindert de hoeveelheid afval eveneens aanzienlijk.
Stilleggen van het grootste deel van het vliegverkeer heeft ook de uitstoot van vervuilende stoffen in de hoge troposfeer en stratosfeer flink laten verminderen. Vakanties zijn leuk en kunnen je geest sterk verrijken. Maar is het nodig om elk jaar naar dezelfde plaats te gaan, of je in de schulden te steken voor een tijdelijk luxe bestaan? Miljoenen mensen merken nu dat in Nederland of België blijven ook zijn voordelen heeft.

Periode van bezinning, meer tijd voor het gezin
Veel mensen leefden in een roes van werken en consumeren. Aan deze roes is hardhandig een einde gekomen. Sluimerende gezinsconflicten komen nu naar buiten. Anderen vinden nu de tijd om aan hun relatie en gezinsleven te werken. Alleen voor alleenstaanden is deze periode zwaar. Zij worden nu afgesneden van de fysieke contacten met collega’s en vrienden. Dit verklaart ook, waarom vooral jongeren geregeld de quarantainemaatregelen aan hun laars lappen.

Kan een evolutiebestendig vaccin de verspreiding van SARS-CoV-2 stoppen?

Covid-19: wat zijn de zwakke punten van het SARS-CoV-2 coronavirus?

We zijn in oorlog, aldus de Nederlandse en Belgische regeringen. De ene draconische maatregel van de regering volgt de andere op, hierbij aangevuurd door de rechts-populistische oppositiepartijen. Een oorlog win je alleen als je je vijand door en door kent. Wat is het SARS-CoV-2 coronavirus, dat Covid-19 veroorzaakt?

Virussen

Virussen zijn pakketjes genetisch materiaal (DNA of RNA) die omgeven worden door een eiwitmantel. Worden ze dat niet, dan spreken we over een viroïde, bijvoorbeeld het aardappelspindelknolviroïde, na het prion (besmettelijk eiwit) met rond de 400 nucleotiden (DNA of RNA ‘letters’) de kleinste ziekteverwekker die we kennen. Ter geruststelling: viroïden komen voor zover bekend alleen bij planten voor.

De groep virussen zal vermoedelijk in de toekomst verdere afsplitsingen krijgen: zo zijn er “virussen” zoals de familie van de mimivirussen die eigenlijk meer zwervende celkernen zijn dan ‘dode’ pakketjes genetisch materiaal.

Covid-19 en SARS-CoV-2

Covid-19 is de officiële benaming voor de ziekte die door SARS-CoV-2 wordt veroorzaakt. SARS-CoV-2, doorgaans ‘het coronavirus’ genoemd, is een RNA-virus behorende tot de zeer grote familie van coronavirussen. Virus is de benaming voor de gehele soort, een afzonderlijk virusdeeltje wordt aangeduid met virion.
We worden geregeld geïnfecteerd met coronavirussen. Ze zijn de voornaamste veroorzakers van verkoudheid. Het influenza (griep)-virus, vaak verward met het coronavirus door onder meer de Usaanse president Donald Trump, behoort tot een totaal andere klasse virussen, de orthomyxoviridae (ook RNA-virussen, maar hiermee houdt de gelijkenis op).

Vermenigvuldigingswijze van coronavirussen. Bron: Crenim op English Wikipedia, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=26529404
Vermenigvuldigingswijze van coronavirussen. Bron: Crenim op English Wikipedia, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=26529404

Hoe vermenigvuldigen coronavirussen zich?

Alle hierboven genoemde objecten hebben gemeen, dat ze zichzelf niet kunnen vermenigvuldigen zonder een gastheercel. (Een viroïde kan dat soms wel, door middel van RNA-recombinatie in een geschikte voedingsoplossing). Daarom denken sommige biologen, dat het eerste leven een soort viroïde was.

Virions kunnen alleen door hun enorme aantal een gastheercel tegenkomen. Treft een corona-virion een passende receptor, dan bindt het deeltje zich aan deze receptor, zie 1 in de afbeelding. In het geval van het SARS-CoV-2 coronavirus, bindt een ‘stekel’ aan het coronavirion zich aan de geschikte receptor van een menselijke cel (de ACE2-receptor).  Vervolgens: hetzij smelt de eiwitmantel van het virion samen met het celmembraan, hetzij komt het binnen via een gespecialiseerde importstructuur, het endosoom. Virologen weten nog niet welke van deze twee mechanismen.

Hierbij komt het virus-RNA in de cel terecht en wordt afgelezen door een ribosoom, dat het RNA van het virion vertaalt in het werkpaard voor het virus: het enzym virus-RNA-polymerase. Dit molecuul, dat alleen reageert op coronavirus-RNA, gaat vervolgens eindeloos veel kopieën maken van dit RNA. Deze vormen het spiegelbeeld van de oorspronkelijke RNA-keten. Deze ‘negatieve’ spiegelbeelden worden door ribosomen vertaald in virus-manteleiwitten en ook weer terugvertaald in ‘positief’ virus-RNA. Vervolgens wordt het virus-RNA ingepakt in de viruseiwitten in het cellulaire transportnetwerk, het ER en via het Golgi apparaat uit de cel getransporteerd.

Hoe kunnen we het Covid-19 virus SARS-CoV-2 saboteren?

Hier zien we meteen wat de zwakke punten zijn van coronavirussen. De mantel van corona-virions bestaat uit eiwitten en lipiden (vetten). Dat maakt ze erg gevoelig voor reiniging met zeep. Zeep vernietigt hun mantel. De lange staart van zeepmoleculen wurmt zich in de mantel, waardoor deze uiteenvalt. Zonder beschermende mantel is het snel afgelopen met het inwendige RNA.

Verder kunnen we de ‘spike-eiwitten’ van het virion saboteren. Als hier antilichamen aan binden, kunnen ze geen cellen meer infecteren. Deze antilichamen worden gevormd bij immuniteit. Bijvoorbeeld na vaccinatie. Met kunstmatige, bijvoorbeeld monoklonale, antilichamen kunnen we het lichaam van de patiënt een handje helpen, als er nog geen immuniteit is en zo de coronavirions slopen.

Ook kunnen de ACE2-receptoren tijdelijk worden geblokkeerd, zodat het virus niet meer kan binden. Dit is gevaarlijk: de ACE2-receptoren regelen namelijk de bloeddruk. Schakelen we ze uit, dan stijgt die enorm.

Verhitting of straling beschadigt de manteleiwitten en het RNA in de kern. Dat schakelt het virion ook uit.

Binnen de cel ingrijpen is veel lastiger. We zouden het ribosoom anders, selectiever, kunnen inrichten, zodat het alleen menselijk messenger RNA vertaalt en virus-RNA negeert. Bijvoorbeeld door een bepaalde genetische code te vereisen. Dit vereist ingrijpende genetische manipulatie, met onbekende gevolgen. Ook zullen dan na verloop van tijd virussen evolueren, of, door kwaadwillenden worden samengesteld,  die deze veiligheidsmaatregel kunnen omzeilen. Want, vergis je niet. Virussen samenstellen is al ruim 20 jaar mogelijk en wordt al routinematig gedaan voor onderzoeksdoeleinden.

Waarschijnlijk is goed handen wassen dan toch slimmer.

Zo werkt telomerase. Bron: Wikimedia Commons/Telomerase

Medische startup Libella start eerste proefbehandeling voor levensverlenging

Heb je een miljoen euro op de plank liggen en wil je graag medisch proefkonijn worden? Maak dan een reis naar het Zuid-Amerikaanse land Colombia voor een reële kans op maar liefst twintig jaar langer leven.

Medische thriller
Het script had zo uit een medische thriller van Robin Cook kunnen komen. Libella Gene Therapeutics, LLC (“Libella”) kondigt een betaalde deelname aan aan een klinische proef in Colombia. De behandeling is goedgekeurd door de IRB, de Amerikaanse institutionele beoordelingsraad, in dit geval voor gentherapie. Deze gentherapie komt neer op het kunstmatig verlengen van telomeren, de uiteinden van chromosomen. Bij elke celdeling wordt het telomeer verkort. Als het telomeer korter dan de kritische lengte wordt, stopt de celdeling. Volgens sommige geriaters zouden cellen uit hun senescente (verouderde) toestand kunnen worden gehaald door hun telomeren kunstmatig te verlengen. De resultane bij dierproeven zijn wisselend. Bij sommige diersoorten leidt het verlengen van telomeren inderdaad tot levensverlenging. Inderdaad blijken menselijke cellen verjongd te worden als hun telomeren kunstmatig worden verlengd, althans, in vitro. Bij muizen leidt de verlenging van telomeren inderdaad tot een langere levensduur, echter, mensen zijn geen muizen.

Telomerase
Proefleider is de in de VS bekende dr. Bill Andrews,  een wetenschapper die zijn hele leven heeft geprobeerd verouderingsprocessen te remmen en om te keren. Hij was onder meer de onderzoeksleider van Geron, het Amerikaanse bedrijf dat er in staagde de RNA-component en de eiwit-component van het enzym telomerase te produceren. Telomerase is het enzym dat telomeren verlengt. Hij is op de Amerikaanse TV te zien geweest in Popular Science, The Today Show en in talloze documentaires over levensverlenging, waaronder de documentaire The Immortalists.

Volgens het participatiemodel van Libella worden proefpersonen ingeschreven in hun land van herkomst na betaling van 1 miljoen Amerikaanse dollar. Deelnemers zullen naar Colombia reizen om hun geïnformeerde toestemming te ondertekenen en de Libella-gentherapie te ontvangen in een strikt gecontroleerde ziekenhuisomgeving.

Traditioneel wordt veroudering gezien als een natuurlijk proces. Deze zienswijze is veranderd en wetenschappers zijn nu van mening dat veroudering als een ziekte moet worden gezien. Het onderzoek op dit gebied heeft geleid tot de overtuiging dat een van de belangrijkste oorzaken van veroudering bij mensen de verkorting van onze telomeren is.

Zo werkt telomerase. Bron: Wikimedia Commons/Telomerase
Telomerase plakt een herhaalde reeks DNA-bouwstenen achter een chromosoom en verlengt zo het telomeer. Bij menselijke cellen heeft dit een verjongende werking. Bron: Wikimedia Commons/F.Uzbas

Telomeerverlenging als middel om veroudering te stoppen
Telomeren zijn de biologische klok van het lichaam. Telkens wanneer een cel zich deelt, worden telomeren korter en worden onze cellen minder efficiënt in het opnieuw delen. Dit is, stelt de telomeer-verouderingstheorie, de reden waarom we ouder worden. Een aanzienlijk aantal wetenschappelijke peer-reviewed studies hebben dit bevestigd. Meerdere van deze onderzoeken hebben aangetoond dat menselijke cellen kunnen worden verjongd door telomeren te verlengen.

Bill Andrews, Ph.D., de wetenschappelijke directeur van Libella, heeft een gentherapie ontwikkeld die bedoeld is om telomeren te verlengen. Dr. Andrew’s gentherapiesysteem is aangetoond als veilig met minimale bijwerkingen in ongeveer 200 klinische onderzoeken. Dr. Andrews leidde het onderzoek bij Geron Corporation meer dan 20 jaar geleden dat aanvankelijk menselijke telomerase ontdekte en deel uitmaakte van het team dat de eerste experimenten leidde met betrekking tot telomerase-inductie en kanker.

Bij muizen en menselijke cellen werkt telomeertherapie, maar…
Telomerase-gentherapie bij muizen vertraagt ​​veroudering en verhoogt de levensduur aanzienlijk, blijkt uit onderzoek. De klinische proef van Libella omvat een nieuwe gentherapie met behulp van een gepatenteerd AAV Reverse (hTERT) transcriptase-enzym en heeft als doel telomeren te verlengen. Libella gelooft dat verlenging van telomeren de sleutel is tot het behandelen en mogelijk genezen van veroudering. Echter, muizen zijn geen mensen.

De klinische proef van Libella is gepubliceerd in de database met klinische gegevens van de National Library of Medicine (NLM) van de Verenigde Staten. Libella is ’s werelds eerste en enige bedrijf voor gentherapie met een klinische studie gepubliceerd op clinicaltrials.gov die ernaar streeft de veroudering te keren.

Minder bureaucratie
Over waarom ze besloten om hun project buiten de Verenigde Staten uit te voeren, zei Dr. Jeff Mathis, de president van Libella: “Traditionele klinische proeven in de VS kunnen jaren en miljoenen, of zelfs miljarden dollars vergen. Het onderzoek en de technieken waarvan bewezen is dat ze werken, zijn nu klaar. We geloven dat we in Colombia sneller en goedkoper de wetenschappers, de technologie, de artsen en de laboratoriumpartners voor deze klinische proefneming kunnen verzamelen.”

Zin of onzin?
Redelijke mensen leggen zich neer bij onze beperkte levensduur. Echter, de mensheid is niet verder gekomen door redelijke mensen. Het lijkt een uitgesproken dom idee om je leven in de waagschaal te stellen, plus een miljoen dollar, voor deze onbewezen behandeling. Aan de andere kant: de therapie werkt bij menselijke cellen in het laboratorium en bij muizen. Zeker als je aan een tot nu toe ongeneeslijke ouderdomsziekte als de ziekte van Alzheimer leidt, is het denk ik de moeite waard om deel te nemen aan deze proef. Op zich is de wetenschappelijke basis redelijk solide. Tienduizenden zijn bereid om hun leven in de waagschaal te stellen voor volk en vaderland, in een oorlog. Is het niet veel nobeler om je leven te riskeren om de mensheid verder te helpen?

Het anti-zonnepaneel levert een beetje energie in de nacht. Bron: Stanford University

“Anti-zonnepaneel” wekt ’s nachts energie op

Zonnepanelen leveren alleen overdag energie op, want dan schijnt de zon. Dit is een belangrijke beperking aan zonnepanelen. Niet meer, zo lijkt het. Want nu zijn anti-zonnepanelen ontwikkeld die juist de meeste energie opwekken ’s nachts. Energie uit het Niets? In zekere zin: ja.

Zonnepanelen en thermodynamica
Er is een eenvoudige formule, waarmee het maximale rendement is te berekenen van een temperatuursuitwisseling: 100% * (Theet – Tkoud / Theet ). In woorden: het maximale rendement is gelijk aan het temperatuursverschil, gedeeld door de absoluut heetste temperatuur. In zekere zin maken zonnepanelen gebruik van het verschil in temperatuur tussen het zonneoppervlak en de aardoppervlakte. De oppervlakte van de zon is gloeiend heet, rond de zesduizend graden kelvin. De aardoppervlakte ligt in temperatuur iets onder de driehonderd kelvin (300 – 273 = 27 graden) . In theorie kunnen zonnepanelen daarom tot 95% van alle zonlicht in vrije energie omzetten, als ze perfect zouden werken: (6000-300)/6000 = 0,95. (Uiteraard haalt het gemiddelde zonnepaneel maar 15-23 procent, de absolute recordhouder in het lab behaalt 47,1 %.) [1]

Het anti-zonnepaneel levert een beetje energie in de nacht. Bron: Stanford University
Het anti-zonnepaneel levert een beetje energie in de nacht. Bron: Stanford University

Anti-zonnepanelen
Dit principe kan ook andersom werken. Onze aardoppervlakte heeft weliswaar een temperatuur van die driehonderd kelvin, maar de achtergrondtemperatuur van het heelal is maar 2,7 kelvin. Honderd maal zo laag dus. Een perfecte ‘heat engine’ zou daarmee zelfs 99% energieomzetting kunnen bereiken door dit warmteverschil af te tappen en de warmte het heelal in te pompen.

De anti-zonnecel produceert een beetje stroom, omdat de thermo-elektrische generator het warmteverschil tussen de koude radiatorplaat en de hetere ondergrond, aftapt. Bron: Stanford University
De anti-zonnecel produceert een beetje stroom, omdat de thermo-elektrische generator het warmteverschil tussen de koude radiatorplaat en de hetere ondergrond, aftapt. Bron: Stanford University

Dat laatste is ongeveer wat hier gebeurt. Anti-zonnepanelen koelen af door ’s nachts grote hoeveelheden warmte uit te stralen, het universum in, waardoor een warmteverschil ontstaat. Dit warmteverschil kan af worden getapt door in dit geval een materiaal dat spanningsverschillen produceert uit temperatuursverschillen. Zie diagram.

LEDje
Erg indrukwekkend is de opbrengst van het anti-zonnepaneel nog niet.  Eén vierkante meter radiatieve koeler (een zwart, goed warmte geleidend oppervlak) produceert een schamele 25 milliwatt. Dit is net genoeg om een klein ledje te laten branden. De onderzoekers zijn desalniettemin optimistisch. Ze denken dat het mogelijk is de opbrengst toe te laten nemen tot 500 milliwatt per vierkante meter. Vergeleken met een zonnepaneel is dat niet veel. Een zonnepaneel haalt toch al gauw boven de 100 watt per vierkante meter, 200 maal zoveel. Wel kan dit systeem kleine stroomgebruikers, zoals sensors, continu van stroom voorzien. Dat maakt het systeem toch interessant om door te ontwikkelen. Al is het maar, zoals de onderzoekers al opmerken, dat het opmerkelijk grappig is is om licht uit de duisternis op te wekken.

Bronnen:
1. Best Solar Efficiencies (.pdf)
2. Aaswath P. Raman, Wei Li en Shanhui Fan, Generating Light from Darkness, Joule, 2019, DOI:https://doi.org/10.1016/j.joule.2019.08.009

Air Protein maakt gebruik van een NASA-ontdekking om eiwit te produceren voor astronauten. Kan dit de honger in de wereld oplossen? Bron/copyright: Air Protein

Startup maakt vlees van lucht

De productie van vlees is enorm milieubelastend. Toch is dierlijk eiwit het gemakkelijkste te verteren en is eiwit essentieel voor de mens. Een startup heeft een oplossing gevonden, die haast te mooi klinkt om waar te zijn.

De startup Air Protein maakt gebruik van een oude NASA-techniek uit de jaren zestig. Deze maakt gebruik van hydrogenotrofe (waterstof etende) bacteriën die leven op moleculaire waterstof, H2. Waterstof komt op aarde vooral voor als onderdeel van water, H2O, maar er zijn plaatsen op aarde waar puur waterstofgas voorkomt. Deze bacteriën zijn in staat om dit waterstofgas te benutten als energiebron en met behulp van kooldioxide en voedingszouten om te zetten in organische stoffen, zoals eiwitten. In onderstaande TED lezing wordt deze techniek uitgelegd.

A forgotten Space Age technology could change how we grow food | Lisa Dyson

De productie van waterstof uit water kost vanzelfsprekend energie. Gratis is de techniek dus niet. Groot voordeel is wél, dat er geen grond nodig is voor vee en vooral, dat het aminozuurprofiel van ‘air protein’ vrijwel geheel overeenkomt met die van dierlijke eiwitten. Dit maakt het een volwaardige vleesvervanger, al heeft het roodbruine poeder maar weinig weg van vlees. Als astronautenvoedsel en om ondervoede kinderen en volwassenen in de derde wereld te helpen, is het ideaal.

Air Protein maakt gebruik van een NASA-ontdekking om eiwit te produceren voor astronauten. Kan dit de honger in de wereld oplossen? Bron/copyright: Air Protein
Air Protein maakt gebruik van een NASA-ontdekking om eiwit te produceren voor astronauten. Kan dit de honger in de wereld oplossen? Bron/copyright: Air Protein

Het ontwikkelen van vleesvervangers lijkt misschien triviaal, maar is dat zeker niet. De productie van elke kilo vlees kost tussen de drie tot tien kilo veevoer. Dit maakt vlees een grote belasting voor het milieu. Als we minder vlees eten, is er minder landbouwgrond nodig en is er meer ruimte voor bijvoorbeeld natuurgebieden en recreatie. Ook hoeven we ons niet meer te ergeren aan de beperkingen die stikstofoverlast op ons oplegt.

Bron
Air Protein

Mechanisme hoe B-cellen worden geprogrammeerd om de juiste antistoffen te maken. Arizona Science Center

Vaccinatie via internet, dé oplossing tegen multiresistente bacteriën?

Ons afweersysteem is een wonder van vernuft, maar in feite vinden onze lichamen acht miljard maal opnieuw tegelijk het wiel uit tegen dezelfde ziekteverwekker. Dit terwijl weerstand tegen bacteriën en virussen in feite neerkomt op een informatieprobleem. Zou dit slimmer kunnen?

Microbiële invasie
Hoe vredig de wereld om ons heen ook lijkt, op microbieel niveau is sprake van een onophoudelijke oorlog tussen ons lichaam en agressieve microben, tot we sterven. Ons lichaam kent verschillende strategieën om met gevaarlijke ziekteverwekkers af te rekenen. In ons beenmerg – strategisch gezien de veiligste plaats – worden bloedcellen, waaronder immuuncellen, gevormd. Zo ontwikkelen B-lymfocyten antilichamen, die binden met antigenen op het oppervlak van ziekteverwekkers en ze zo markeren (of soms direct uitschakelen). Deze gemarkeerde ziekteverwekkers worden vervolgens opgeruimd door witte bloedlichaampjes. Ook maakt ons lichaam oligopeptiden (zeer korte eiwitten, die maar uit een handjevol aminozuren bestaan) en vrije radicalen op de plaats van ontstekingen: de antibiotica van ons lichaam.

Mechanisme hoe B-cellen worden geprogrammeerd om de juiste antistoffen te maken. Bron: Arizona Science Center – https://askabiologist.asu.edu/b-cell, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=43455433

Immuunsysteem vaak te traag
Het leren herkennen van ziekteverwekkers en hier effectieve antilichamen tegen vormen, kost ons immuunsysteem tijd. Bij de een gaat dit sneller dan bij de ander. Gebeurt dit te laat, dan kan de ziekteverwekker zich vermenigvuldigen en anderen besmetten. Sommige ziekteverwekkers, zoals het beruchte Ebolavirus, vermenigvuldigen zich zo snel dat het immuunsysteem volkomen overrompeld wordt door een lawine van virusdeeltjes. De dood treedt dan binnen enkele dagen in, voor het immuunsysteem antistoffen heeft kunnen ontwikkelen. Zou het niet mogelijk zijn een ‘immunologisch internet’ op te zetten, waarbij gebruik wordt gemaakt van de kennis binnen het immuunsysteem van patiënten, om hiermee de immuunsystemen van anderen te trainen?

De effectiviteit van ons immuunsysteem staat of valt bij het herkennen van de chemische ‘vingerafdruk’ van de ziekteverwekkers. Vaccinatie is er op gericht om ons immuunsysteem te trainen door het bloot te stellen aan verzwakte ziekteverwekkers, of onschadelijke delen van ziekteverwekkers, bijvoorbeeld alleen de buitenkant van een virusdeeltje. Het duurt vaak lang om een effectieve vaccinatie te ontwikkelen, omdat niet iedere cocktail een sterke immuunrespons oproept. Maar wat, als we het immuunsysteem rechtstreeks zouden kunnen programmeren met een biologisch antivirusprogramma?

Hoe werkt het immuunsysteem?
Een vereenvoudigde weergave staat in het diagram boven, een meer uitgebreide uitleg op Wikipedia. Kort samengevat, en volgens de hoge heren biochemici waarschijnlijk schandalig vereenvoudigd, komt het hier op neer. B-cellen, met T-cellen, spelen een centrale rol in het immuunsysteem.  Ons lichaam maakt gebruik van de biologische equivalent van machine learning. Er zijn honderdduizenden verschillende typen B-cellen, die elk een andere herkenningssequentie van aminozuren produceren. Deze herkenningssequenties komen door een randomproces tot stand. Deze unieke sequentie wordt buiten aan de cel in receptoren blootgesteld aan de buitenwereld: de milt en de lymfeknopen. Als ons lichaam een object als niet-lichaamseigen probleemgeval definieert, worden fragmenten hiervan gepresenteerd aan deze B-cellen. Als deze met de receptoren binden, is er een geschikt antigen gevonden. De helper-T cel geeft vervolgens een signaal aan de B-cel in kwestie om zich te vermenigvuldigen en te ontwikkelen tot plasmacel, waarvan de gevoeligheid voor het desbetreffende pathogeen met behulp van deze T-cel nog verder wordt opgevoerd. Deze plasmacellen produceren vervolgens grote hoeveelheden van de antilichamen. Enkele nakomelingen van deze B-cellen en T-cellen ontwikkelen zich tot geheugen-B cellen en geheugen-T cellen om, mocht er een toekomstige blootstelling aan dit pathogeen zijn, direct antistoffen in grote hoeveelheden te kunnen produceren.

Hoe zou je het immuunsysteem kunnen programmeren?
In feite willen we geheugen-B cellen en geheugen-T cellen met de juiste sequentie om te binden met een bacterie of virus. Deze sequentie, de paratoop, bestaat uit twee reeksen van ongeveer 5 tot 10 aminozuren. De reeks Iso-Leu-Leu-Ala-Try-Pro-Lys : Gly-Met-Ala-Cys-Iso-Val-, of liever gezegd: het oppervlak dat ontstaat als deze reeksen aminozuren worden gecombineerd, zou dan bijvoorbeeld binden met het koepokkenvirus, en hiermee een antistof zijn. In feite is dit erg weinig data.  Als we in staat zouden zijn om naïeve B-cellen om te programmeren zodat ze deze paratopen zouden dragen, dan zouden we in staat zijn om specifieke antilichamen te laten produceren voor werkelijk elk bekend gevaarlijk virus of bacterie. Een andere, mogelijk haalbaarder strategie is om met behulp van m-RNA B-cellen de juiste antilichamen te laten produceren, of een implantaat deze antilichamen te laten produceren. Dit implantaat voedt je dan met de sequenties van alle bekende gevaarlijke pathogenen, zodat hier standaard altijd antilichamen voor in omloop zijn. Uiteraard moeten dan wel voorkomen dat deze, kunstmatige, antilichamen dan weer als lichaamsvreemd worden gezien….