Australiër maakt voor zijn hond een doe-het-zelfmedicijn tegen kanker

2 uren geleden 1

Een flinke dosis doorzettingsvermogen, baanbrekende wetenschap en kunstmatige intelligentie. Maar bovenal: liefde voor zijn trouwe viervoeter. Dat heeft techondernemer Paul Conyngham, die geen enkele diepgravende biomedische voorkennis had, in staat gesteld om een op maat gemaakt kankermedicijn te maken voor zijn hond Rosie. Met hulp van wetenschappers die het laboratoriumwerk voor hem uitvoerden en door de resultaten te analyseren met AI-programma’s zoals ChatGPT, Gemini en Grok, lukte het hem om een geavanceerd medicijn te ontwerpen.

Conynghams poging om zijn geliefde hond te redden is wereldnieuws. Voor het eerst heeft een niet-wetenschapper vanaf nul een gepersonaliseerd kankervaccin ontworpen. „Rosie is mijn beste vriendin. Ze was er voor me in moeilijke tijden, zoals een relatiebreuk en problemen met het werk. Dus toen ze ziek werd, wilde ik alles doen om haar te helpen”, aldus Conyngham tegen de Australische krant Daily Telegraph.

Zijn missie om Rosie te redden begon in 2024, toen bleek dat ze ongeneeslijke huidkanker had. Haar poten zaten vol met pijnlijke kankergezwellen. Ondanks een dure en intensieve chemobehandeling werd de achtjarige hond, een kruising tussen een staffordshirebulterriër en een sharpei, steeds zieker. Conyngham kreeg te horen dat het dier nog slechts een paar maanden te leven had.

Hij liet het er niet bij zitten en wendde zich tot AI voor advies. Die raadde hem aan contact te zoeken met Martin Smith, universitair hoofddocent en directeur van het Ramaciotti centrum voor genomica aan de Universiteit van New South Wales in Sydney, waar dna-onderzoek wordt gedaan. Conyngham vroeg hem het dna van zowel Rosies kanker- als haar gezonde cellen uit te schrijven. Met hulp van de AI-chatbots zocht Conyngham naar verschillen tussen de tumor en gezond weefsel.

Smith was niet verbaasd over de vraag van Conyngham om het dna van zijn hond in kaart te brengen. De wetenschapper draagt een donkergrijs pak en een rond brilletje. „Onze missie is om deze technologie toegankelijk te maken voor onderzoekers, artsen, bedrijven en particulieren. Vaak willen mensen hun eigen dna onderzoeken, maar daar zitten allerlei ethische haken en ogen aan. Dat geldt niet voor het analyseren van het dna van een huisdier.”

Labjassen en latex handschoenen

De academicus geeft een rondleiding in het lab van de Universiteit van New South Wales (UNSW). In verschillende ruimtes, van elkaar gescheiden door glazen schuifdeuren, staan hoge tafels en grote machines. Onderzoekers gehuld in lange witte laboratoriumjassen en met blauwe latex handschoenen aan doen in stilte hun werk. Smith opent de deur van de ‘sequencing kamer’, waar het dna in kaart wordt gebracht. Hij houdt stil bij wat lijkt op een grote, witte printerkast met een beeldscherm. Het is de nieuwste variant van de dna-sequencingmachines. De zogeheten Illumina NovaSeq X Plus kan een verbijsterende hoeveelheid data aan. Hij laat het kleine schijfje zien dat de machine in gaat. „Deze chip kan 8 terabyte aan genetische informatie genereren.”

Dat is nodig, want dna bestaat uit miljarden stukjes informatie. In Smiths werkkamer hangt een grote witte poster met daarop minuscule, schijnbaar willekeurige letters. Het zijn meer dan een miljoen letters dna, 5 procent van één chromosoom van het menselijk genoom, dat bestaat uit meer dan drie miljard letters. Het genoom is als een enorm instructieboek geschreven in een taal van slechts vier letters: A, C, G en T. „Het hele menselijke genoom, van begin tot eind, is nog niet zo lang bekend. Ik wilde het graag aan de muur hangen, maar kon eerst niet eens een printer vinden die deze lange reeks letters op één vel papier kon printen”, zegt Smith lachend.

Het onderzoek naar het genoom en dna is de afgelopen jaren in een sneltreinvaart geraakt. „Iedere vijf jaar is er een nieuwe machine die nog meer informatie kan verwerken en nog sneller is”, zegt Smith. Het genoom van Rosies kanker, ofwel het dna van de tumor, was in een dag in kaart gebracht.

Hij had niet verwacht dat Conyngham binnen een aantal maanden bij hem terug zou komen met nieuws: hij had de mutaties gevonden die volgens hem zouden kunnen leiden tot misvormde eiwitten die de kanker veroorzaakten. Zouden die de basis kunnen vormen voor een gepersonaliseerde medicatie? Aanvankelijk ging Conyngham op zoek naar al bestaande medicatie. Smith was onder de indruk, want Conyngham heeft geen achtergrond als wetenschapper. „Dit zijn de onderzoeken die mijn promotiestudenten doen. Het is heel ingewikkeld.”

Hoewel Conyngham geen relevante wetenschappelijke kennis had, had hij wél veel ervaring met kunstmatige intelligentie. Als techondernemer werkte hij al jaren met AI. Hij gebruikte ChatGPT en AlphaFold2, een computermodel van Google dat de vorm van eiwitstructuren kan voorspellen, om de volgorde van de code van het dna van Rosie te analyseren.

Met die informatie stuurde Smith hem naar een lab iets verderop. Op tien minuten loopafstand over de campus van de universiteit werkt Páll Thordarson, hoogleraar scheikunde. Hij leidt het RNA Instituut van de Universiteit van New South Wales. Ook hij was meteen verkocht, zegt hij in zijn kantoor op de zevende verdieping van het universiteitsgebouw. „Dit gaat de manier waarop we kanker behandelen voorgoed veranderen.”

Zijn bureau ligt bezaaid met losse vellen volgekrabbeld papier, mappen en boeken. Thordarson, van oorsprong uit IJsland, doet al jaren onderzoek naar rna, het neefje van dna. Waar dna de volledige instructies bevat van hoe een organisme functioneert, is mrna (want er zijn rna’s die geen eiwitten maken) een kopie van een enkel gen dat cellen instrueert een bepaald eiwit te maken. Verpakt in minuscule vetbolletje kan messenger-rna, ofwel mrna, ingezet worden als vaccin, waarbij het rna cellen aanzet tot het maken van bepaalde eiwitten die het immuunsysteem kunnen aansturen. Deze techniek werd wereldberoemd tijdens de coronapandemie, toen mrna-coronavaccins werden ontwikkeld.

Conynghams zoektocht in de genetische informatie van zijn hond leverde inzicht op in welke mutaties er in de tumor waren opgetreden. Die kunnen leiden tot afwijkende eiwitten die in principe door het immuunsysteem herkend kunnen worden. Als dat gebeurt, ruimt het lichaam zelf de tumor op. Het mrna-vaccin moet het afweersysteem een beetje helpen door wat extra van die tumoreiwitten aan te maken. Zo helpt het te wijzen op het doel.

Tegelijk met het mrna-vaccin kreeg Rosie ook een zogeheten checkpointremmer, een medicijn dat de natuurlijke rem van het afweersysteem haalt waardoor de tumor extra agressief wordt aangevallen. Het zelfontworpen medicijn had zichtbaar effect: binnen enkele weken slonken de tumoren met zeker de helft.

Hoe de behandeling precies is uitgevoerd en welke genetische informatie Conyngham precies gebruikte voor het maken van het gepersonaliseerde kankervaccin is niet bekend, een wetenschappelijke publicatie over de proef ontbreekt nog.

Conynghams gebruik van AI bij de ontwikkeling van een mrna-medicijn zorgt voor een revolutie in de geneeskunde, stelt Thordarson. Zijn ogen glinsteren achter zijn montuurloze bril. „Wat Rosies verhaal ons laat zien is dat je zo’n medicijn kunt maken, ook als je geen gespecialiseerde kennis hebt.”

Het daadwerkelijk inspuiten van het vaccin was niet eenvoudig, omdat een experimenteel medicijn toedienen niet zomaar kan vanwege ethische en bureaucratische voorschriften. Conyngham reed met Rosie op de achterbank naar Queensland, waar aan de universiteit onderzoek wordt gedaan naar kanker bij dieren. Daar gaf een hoogleraar diergeneeskunde de verlossende injecties.

Thordarson verwacht dat er nog veel meer baanbrekende mrna-technologie in het vooruitzicht ligt. „Op de lange termijn gaan we ook neurologische en hersenaandoeningen behandelen met rna-technologie. Denk aan de ziekte van Alzheimer.” Mogelijk kan mrna zelfs toegepast worden in embryo’s en bij psychische aandoeningen. „Maar dan heb ik het over een termijn van zo’n twintig jaar.”

AI gaat de rol van de wetenschapper nooit vervangen. Maar het wordt onmisbaar als het gaat om het verwerken van de data

Gepersonaliseerde kankerbehandelingen zijn binnen enkele jaren al gemeengoed, verwacht hij. En het hoeft niet veel te kosten. „De productie van mrna-vaccins kunnen we grotendeels automatiseren met robots. Het geval van Paul en Rosie laat zien dat het met behulp van AI ook een stuk sneller ontwikkeld kan worden.”

Het is duidelijk dat AI wetenschappers voorlopig nog niet overbodig zal maken. „AI gaat de rol van de wetenschapper nooit vervangen. Maar het wordt onmisbaar als het gaat om het verwerken van de genetische data, omdat dit om een gigantische hoeveelheid gegevens gaat. Het versnelt het proces. Dat is belangrijk bij kankerbehandelingen, waar tijd cruciaal is”, zegt Thordarson.

Daarom vindt hij dat zo snel mogelijk een ethische discussie gevoerd moet worden over de beschikbaarheid van deze medicijnen. Want het risico bestaat dat het een exclusieve behandeling wordt voor de elite. „In landen als Nederland, Australië of IJsland geloven we in gelijke toegang tot medicijnen. Het vereist politieke wil om ervoor te zorgen dat deze technologie, zoals een gepersonaliseerd kankervaccin, beschikbaar is voor iedereen, ongeacht de prijs. Het is belangrijk dat we als samenleving het gesprek hierover voeren.”

Het resultaat van Rosies behandeling is verbluffend, al is ze niet helemaal genezen. De meeste kankergezwellen zijn gekrompen, maar niet alle tumorcellen reageren op de behandeling. Mogelijk hadden niet alle cellen in de tumor dezelfde mutaties. Conyngham geeft niet op, hij werkt aan een nieuw mrna-medicijn voor zijn hond.

Sinds Rosies verhaal wereldkundig is geworden, zijn er veel mensen die hopen hun huisdier te kunnen genezen met een zelfgemaakt medicijn. „Wat Rosies verhaal laat zien, is dat het mogelijk is”, benadrukt Thordarson. „Als je een paar miljoen dollar hebt, kun je dit waarschijnlijk ook voor jezelf laten doen. Maar dat is niet de wereld waarin ik wil leven. Ik hoop dat we deze technologie beschikbaar maken voor iedereen.” Paul Conynghams zoektocht heeft tienduizenden dollars gekost.