Hij werd opgenomen in de American Academy of Arts and Sciences (ook Einstein en Darwin zijn lid!), maar big pharma zette het revolutionaire werk van kankeronderzoeker Peter Carmeliet (62) naar de spierziekte ALS bij het grofvuil. Een verhaal van hoop, frustratie, mystery genes en knock-outmuizen.
Biomedisch wetenschapper Peter Carmeliet leidt aan de KU Leuven, onder de vleugels van het Vlaams Instituut voor Biotechnologie (VIB), het Laboratory of Angiogenesis and Vascular Metabolism. Samen met vijftig wetenschappers en studenten van over de hele wereld voert hij onderzoek naar angiogenese, of de vorming van bloedvaten. Hij staat mee aan de wieg van de ontwikkeling van geneesmiddelen die kanker vertragen.
Op 11 juli, de Vlaamse feestdag, kreeg professor Carmeliet het Ereteken van de Vlaamse Gemeenschap uitgereikt. Met die onderscheiding wil de Vlaamse regering ‘bijzonder verdienstelijke’ mensen eren die ‘door hun individuele uitzonderlijke talenten bijdragen aan het positieve imago van Vlaanderen’.
Een maand eerder werd Carmeliet in Boston gelauwerd als nieuw lid van de American Academy of Arts and Sciences (AAAS).
“Ik was danig onder de indruk van mijn verkiezing”, bekent hij. “Ik zette mijn handtekening in het ledenboek en zag dat Al Gore me was voorgegaan. Dat was even slikken.”
Bio Peter Carmeliet
- Geboren op 8 december 1959 in Leuven
- Hoogleraar geneeskunde (KU Leuven)
- Hoofd van het Laboratory of Angiogenesis and Vascular Metabolism (VIB/KU Leuven)
- Verricht baanbrekend onderzoek naar bloedvatvorming
- Werd dit jaar lid van de American Association for the Advancement of Science (AAAS)
- Kreeg op 11 juli 2022 het Ereteken van de Vlaamse Gemeenschap
Bij het interview schuiven Carmeliets naaste medewerkers Katie Van Geyte en Luc Schoonjans aan. “Zonder Luc zou er van een laboratorium geen sprake zijn”, zegt hij. “Hij lost álle problemen op. En zonder Katie was het lab al lang failliet”, voegt hij er lachend aan toe.
“Ik doctoreerde bij Peter en bleef hangen”, vult Van Geyte aan. “Ik help de onderzoekers bij beursaanvragen, zoek financieringsbronnen en dien projectaanvragen in. Ik neem zoveel mogelijk administratieve beslommeringen over, zodat Peter zich volledig op de wetenschap kan concentreren.”
In 2017 interviewde ik Peter Carmeliet voor het eerst, als een van de door het weekblad Humo genomineerde 50 invloedrijkste Belgen ter wereld. Hij had het toen over zijn veelbelovende onderzoek naar de spierziekte ALS. Bij toeval ontdekte hij dat het eiwit VEGF, ‘Vasculaire Endotheliale GroeiFactor’, bescherming bood bij de aftakeling van zenuwen.
Hij vertelde over de hartverscheurende mails die hij kreeg van ALS-patiënten van over de hele wereld. Hij moest ze allemaal teleurstellen.
“Na onze studie duurt het nog minstens tien tot vijftien jaar voor er een medicijn op de markt komt”, zei hij toen. “ALS-patiënten leven na de diagnose gemiddeld nog drie tot vijf jaar. Wie nu het verdict krijgt, weet dat een mogelijk medicijn niet meer voor hem zal zijn.”
Hoe staat het vandaag met uw onderzoek naar ALS?
Peter Carmeliet: “Dat groeide uit tot een van mijn grote frustraties. De testresultaten waren redelijk veelbelovend. Van een klein biotechbedrijf verhuisde het vervolgens naar een grote farmaonderneming.
“Op een bepaald moment werden er problemen gemeld met de pomp die VEGF moest toedienen, waarna die onderneming besloot om de stekker eruit te trekken.
“Als je als onderzoeker vervolgens niemand vindt die zo’n project wil overnemen, houdt het op. Veel collega’s uit onze onderzoeksgroep waren zeer blij dat ze aan een middel werkten dat misschien iets kon betekenen voor ALS-patiënten. Het is moeilijk te aanvaarden dat het zomaar is stopgezet.”
Katie Van Geyte: “Er kwam vandaag nog een mail van een ALS-patiënt binnen. Hij had artikels over Peters onderzoek gevonden en vroeg om hulp.”
Carmeliet: “Na ons onderzoek toonden veel studies onafhankelijk van elkaar aan dat het eiwit VEGF beschermend is voor zenuwcellen.
“Hét probleem bij ALS is dat de zenuwcellen progressief afsterven. Zodra dat proces op gang komt, is het niet meer te keren. Een doodzieke zenuwcel kun je niet genezen. Wat wél kan, is het proces vertragen of stoppen. Wij stelden het positieve effect van VEGF als eersten vast, gevolgd door vele anderen.
“VEGF zou niet alleen bij ALS ingeschakeld kunnen worden, maar ook bij parkinson, alzheimer, multiple sclerose en andere neurodegeneratieve ziekten.
“Ik haalde werkelijk alles uit de kast om het onderzoek naar een goed bruikbaar middel te redden. Het grote probleem met klinische testen is dat ze handenvol geld kosten.
“Academische instellingen zoals het VIB kunnen zoiets gewoon niet betalen. Want het gaat over tientallen tot honderden miljoenen euro’s.”
De invloed van VEGF op ALS kwam u op het spoor tijdens uw onderzoek naar de werking van bloedvaten bij kanker. Vanwaar die link tussen bloedvaten en kankercellen?
Carmeliet: “Kanker is een snelgroeiend, kwaadaardig weefsel en heeft daarom veel zuurstof en suikers nodig. Bloedvaten voeren dat voedsel aan. Daarom stimuleert een kankergezwel de vorming van zoveel mogelijk bloedvaten in zijn buurt.
“De bloedvaten rond een tumor zijn zeer abnormaal: ze functioneren niet goed en hebben grillige vormen. Zo vormen ze ook de ideale weg voor kankercellen om uit te zaaien naar andere plekken in het lichaam.
“De bedoeling van ons kankeronderzoek is om dat proces van angiogenese rond kankers ofwel te stoppen, ofwel om de bloedvaten weer normaler te maken en zo het uitzaaien aan banden te leggen. Want het gros van de kankerpatiënten overlijdt door de gevolgen van uitzaaiingen.”
Leverde uw kankeronderzoek intussen ook medicijnen op?
Carmeliet: “Therapieën zitten op dit moment in de testfase bij een biotechbedrijf. De testen zijn veelbelovend: een fase 1-studie (klinische studies tellen traditioneel vier fases, red.) bracht het effect van een antilichaam in kaart bij uitbehandelde patiëntjes met medulloblastoom, een zeldzame dodelijke hersentumor die vooral bij kinderen voorkomt. De bedoeling was om te onderzoeken of dat antilichaam veilig is.
“Elf patiëntjes namen deel aan de test. Bij zeven kinderen stabiliseerde de ziekte, bij vier zelfs voor meer dan honderd dagen. Nog voor de studie begon, stelden oncologen van Harvard: ‘Als we bij één patiënt een klein effect bespeuren, is de test geslaagd.’
“Die studie was dus een groot succes, alleen moet ik erbij zeggen dat het leven van die kindjes er niet door gered is. Antilichamen verwijderen de kanker niet, maar stabiliseren wel de progressie ervan.
“Het grote voordeel van antilichamentherapie is dat ze in tegenstelling tot radiotherapie veilig is. Want bij radiotherapie sterven de zenuwcellen af, waardoor het IQ van een patiëntje jaarlijks met 1 tot 10 procent afneemt. Dat is echt onaanvaardbaar en daarom is het belangrijk dat er iets veiligs in de plaats komt.
“We hopen nu dat er klinische studies in eerste lijn volgen, bij nog niet uitbehandelde patiëntjes. We willen het effect van het middel kennen wanneer we het in een vroeger stadium van de ziekte toedienen.”
U ontving onlangs een ereteken van de Vlaamse regering, maar tezelfdertijd mag u hier niet blijven voortwerken na uw 65ste, terwijl u dat graag zou willen. Is dat niet wrang?
Carmeliet: “Dat zijn nu eenmaal de regels van de KU Leuven. Aan andere Belgische universiteiten gelden dan weer andere regels.
“Zo kon Christine Van Broeckhoven (wereldvermaard alzheimeronderzoeker, red.) na haar emeritaat aan de Univeristeit Antwerpen wél een paar jaar langer blijven werken.
“Met een zogenaamde ‘speciale leeropdracht’ zou ik hier ook nog langer aan de slag kunnen blijven. Alleen mag ik dan niet langer mijn eigen laboratorium runnen of budgetten beheren. Ik zou dan mentor van een jongere collega zijn, wat toch niet hetzelfde is als mijn huidige positie.”
Daarom bent u nu een nieuw laboratorium aan het bouwen aan de Universiteit van Aarhus in Denemarken?
Carmeliet: “In Denemarken is er geen leeftijdslimiet voor academici. De KU Leuven vindt mijn overstap geen probleem en hielp zelfs te zoeken naar een nieuwe plek. Katie en Luc helpen ook bij de opstart in Aarhus. Ik blijf hier wel wonen, Vlaanderen is nog zo slecht niet om te leven. (lacht) Het lab in Leuven verdwijnt vermoedelijk ook niet volledig.”
Luc Schoonjans: “De laboratoria in Aarhus en Leuven zijn exacte kopieën van elkaar, twin labs. In beide laboratoria wordt hetzelfde soort onderzoek verricht, waardoor we van elkaars werk profiteren én sneller vooruitgang boeken.”
De KU Leuven wilde geen precedent scheppen door u ook na uw emeritaat in dienst te houden?
Carmeliet: “Nee, al was er nog een mogelijkheid om hier met een ERC-grant verder te werken.”
ERC-grants zijn omvangrijke beurzen die de Europese Onderzoeksraad toekent aan ‘excellente onderzoeksprojecten door excellente wetenschappers’.
Carmeliet: “Precies. Zodra je als wetenschapper zo’n beurs krijgt, is de instelling waarvoor je werkt verplicht om je aan boord te houden.
“Stel dat ik als gepensioneerd wetenschapper nog een ERC-grant binnenhaal, dan wordt mijn lab in dit gebouw niet langer gefinancierd door de KU Leuven, maar integraal door die Europese beurs.
“Ook zonder ERC-grant mag ik van het Vlaams Instituut voor Biotechnologie trouwens wél blijven voortwerken na mijn 65ste, op voorwaarde dat ik zelf voor het geld zorg.”
Een topwetenschapper zoals u is dus continu op zoek naar geld om zijn eigen onderzoek te financieren?
Carmeliet: “Dat is zo, al biedt de jaarlijkse dotatie van het VIB nu nog wat financiële rust. Maar de drempel voor toetreding tot die instelling ligt hoog.”
In uw lab voert u proeven op muizen uit. Is dat een noodzakelijk kwaad?
Carmeliet: “Wij ‘maken’ transgene muizen: we schakelen een bepaald gen uit of brengen er subtiele veranderingen in aan. Zo bootsen we na wat er bij kankerpatiënten gebeurt en onderzoeken we wat er misloopt. We willen het aantal dierenproeven tot een minimum beperken en plegen daar geregeld overleg over met de universiteit en het VIB. Soms is er geen alternatief mogelijk.”
Van Geyte: “Bij beursaanvragen moeten we dierenproeven altijd uitvoerig verantwoorden, met een nauwgezette berekening en een ethische motivatie.”
Carmeliet: “Onze derde ‘advanced ERC-grant’ krijgen we voor een project waarbij we voor het eerst artificiële intelligentie (AI) in ons onderzoek inzetten. Een van de resultaten is dat we véél minder muizen zullen moeten gebruiken.”
Van Geyte: “Peter haalde de voorbije jaren drie ‘advanced ERC-grants’ binnen. Dat is echt zéér uitzonderlijk, want bij een derde ‘advanced ERC-grant’ moet de tienkoppige jury het er unaniem over eens zijn dat je die beurs verdient.”
Carmeliet: “Met onze derde ERC-grant hopen we het onderzoek naar zogenaamde ‘mystery genes’ nieuw leven in te blazen.
“In 2003 werd het menselijke genoom ontrafeld; sindsdien weten we dat het uit twintigduizend genen bestaat. In die eerste jaren hebben wetenschappers veel genen nauwkeurig onderzocht, in de hoop dat er nieuwe functies aan het licht zouden komen en de geneeskunde stappen vooruit zou kunnen zetten. Maar na verloop van tijd verwaterde dat onderzoek.
“Van ongeveer zesduizend genen, een derde, weten we nog steeds zo goed als niets. Ze worden zeer toepasselijk mystery genes genoemd. Als we zo’n gen willen bestuderen, hebben we geen andere keuze dan een transgene muis te maken waarin we dat gen kunnen deactiveren, de ‘knock-outmuis’.
“Bij kankerstudies duurt het maken van een knock-outmuis drie tot vijf jaar. Kostprijs: 50.000 euro. Omdat heel die voorbereiding duur, tijdrovend en te risicovol is, voeren wetenschappers nog amper onderzoek naar mystery genes.”
Zo blijft een potentiële goudmijn aan nieuwe therapieën en medicijnen onontgonnen?
Carmeliet: “Ja. Daarom gingen wij op zoek naar slimme hulpmiddelen om die genen sneller onder de loep te kunnen nemen. Ik kreeg het idee om met AI te werken, maar wist niet hoe eraan te beginnen.
“Een voormalig doctoraatsstudent toonde me de weg. We schakelden freelancers in die samen met ons een geschikte tool bouwden. Wij gebruiken nu machine learning (een vorm van AI, red.) om de functie van de mystery genes te voorspellen, en we hebben een technologie ontwikkeld die het mogelijk maakt om in enkele dagen tijd en voor een paar honderd euro een knock-outmuis te maken.
“Een ernstig probleem met het huidige medisch onderzoek is dat er een groot zwart gat is, de zogenoemde valley of death.
“De samenleving steekt handenvol geld in academisch onderzoek waarvan de resultaten gepubliceerd worden in uitstekende wetenschappelijke tijdschriften. Vervolgens gebeurt daar vaak zeer weinig mee. De farma-industrie vindt het te riskant om er dan al in te investeren:
‘Toon eerst maar eens aan dat je met een antilichaam hetzelfde effect hebt bij een proefdier als bij een knock-outmuis. Publiceer erover, en dán praten we verder.’
“Dat is problematisch, want wetenschappers moeten de resultaten van onderzoek om intellectuele eigendomsredenen soms even geheimhouden en kunnen dan gewoonweg níét publiceren. Zo kwijnt er in die valley of death veel beloftevol onderzoek weg.”
Het klopt dus dat big pharma te veel macht heeft?
Carmeliet: “Ze heeft geen macht over ons.”
Maar als ze niet geïnteresseerd is, gebeurt er toch zo goed als niets?
Carmeliet: “Als big pharma niet overtuigd is van het onderzoeksmateriaal dat op tafel ligt, investeert ze geen 100 miljoen euro in een nieuw te ontwikkelen product. Ik kan best begrijpen dat farmabedrijven sommige risico’s niet durven te nemen, hoor.
“Het VIB probeert die valley of death gedeeltelijk te overbruggen met haar Discovery Sciences Team, maar dat is een druppel op een hete plaat. Geen enkele academische instelling heeft daar voldoende middelen voor.
“Eigenlijk zouden we daar een maatschappelijk debat over moeten voeren: is het nog verantwoord om als samenleving zoveel geld in wetenschappelijk onderzoek te investeren als amper 1 procent een geneesmiddel oplevert?
“Dat zou meer in evenwicht moeten komen, zodat de valley of death overbrugd raakt én er meer medicijnen worden ontwikkeld.”
Levert uw AI-project al resultaten op?
Carmeliet: “Dankzij die artificiële intelligentie konden we in minder dan een jaar dertien mystery genes onderzoeken. Een groot deel lijkt de groei van tumoren af te remmen, wat voor ons heel interessant is.”
Schoonjans: “In de dertig jaar ervoor onderzochten we in totaal zo’n twintig genen. Dankzij ons nieuwe machine learning-programma komen we meteen in een sterke stroomversnelling terecht.”
Van Geyte: “Eén vinding is zo interessant dat het VIB overweegt om ze te patenteren.”
Carmeliet: “Er zit dus muziek in ons nieuwe project.”
Beeld Thomas Sweertvaegher
Lees ook
Bron: De Morgen