De voorbije twintig jaar was de nanowetenschap, die vandaag een sleutelrol speelt in de bestrijding van de coronapandemie, een van mijn belangrijkste interessegebieden', zegt Marcel Van de Voorde. Zijn academische carrière begon hij in de jaren zeventig als technisch natuurwetenschapper aan de KU Leuven en de UGent, maar hij heeft vooral in het buitenland een indrukwekkend curriculum vitae opgebouwd. Van de Voorde was buitengewoon hoogleraar aan de Technische Universiteit Delft en werkte voor de Europese organisatie CERN in Genève, waar hij nog altijd woont. Later was hij verbonden aan het prestigieuze Max Planck Instituut in Duitsland. 'Naarmate er meer onderzoek gebeurt naar de medische en farmaceutische toepassingen ervan, zal de nanotechnologie alleen maar aan belang winnen.'
...

De voorbije twintig jaar was de nanowetenschap, die vandaag een sleutelrol speelt in de bestrijding van de coronapandemie, een van mijn belangrijkste interessegebieden', zegt Marcel Van de Voorde. Zijn academische carrière begon hij in de jaren zeventig als technisch natuurwetenschapper aan de KU Leuven en de UGent, maar hij heeft vooral in het buitenland een indrukwekkend curriculum vitae opgebouwd. Van de Voorde was buitengewoon hoogleraar aan de Technische Universiteit Delft en werkte voor de Europese organisatie CERN in Genève, waar hij nog altijd woont. Later was hij verbonden aan het prestigieuze Max Planck Instituut in Duitsland. 'Naarmate er meer onderzoek gebeurt naar de medische en farmaceutische toepassingen ervan, zal de nanotechnologie alleen maar aan belang winnen.' Wat is nanowetenschap precies? Marcel Van de Voorde: Dankzij een uitvinding uit de jaren tachtig van Nobelprijswinnaar Heinrich Roher, die een vriend van me is, kan men heel kleine deeltjes, die maar één tot honderd nanometer groot zijn, onder een speciale microscoop identificeren en manipuleren. Een nanometer is ongeveer een miljoenste van een millimeter groot. Om u een idee te geven: de punt die je aan het eind van een zin schrijft, is 300.000 keer groter. Nanodeeltjes zijn de bouwstenen van alle materie die in de natuur bestaat. Als je die deeltjes met behulp van gesofisticeerde microscopen als een soort puzzel in elkaar legt, kun je alles maken wat je maar wilt. Vandaag al worden nanoproducten en -materialen gebruikt in verf, zonnepanelen, cosmetica, verpakkingen, medicijnen, metalen, kleding en elektronica. Nanomaterialen hebben grote voordelen die soortgelijke stoffen met grotere afmetingen niet hebben. Een ervan is dat ze heel andere eigenschappen hebben dan de originele stof. Die gewijzigde eigenschappen kunnen enorme voordelen hebben voor productieprocessen in de industrie, maar ook voor een hele rist andere toepassingen. Zo is er al kleding van nanotextiel op de markt, dat waterafstotend en zelfreinigend is. Welke rol speelt nanotechnologie precies in de coronavaccins? Van de Voorde: De nanodeeltjes die worden gebruikt in de zogenaamde mRNA-vaccins van Pfizer, BioNtTech en Moderna zijn lipiden (heel kleine vetstructuren, nvdr). Zij transporteren mRNA, een stukje van de genetische code van het virus, door het menselijk lichaam. Doordat die nanolipiden zo klein zijn, kunnen ze zonder probleem binnendringen in de lichaamscellen waar het virus zich bevindt. Via dat mRNA krijgen die cellen dan de instructie om een bepaald eiwit aan te maken. Daardoor wordt het afweersysteem getriggerd en begint het antilichamen tegen het virus te produceren. Die technologie, waarvoor Amerikaanse onderzoekers in 2018 de Nobelprijs voor Geneeskunde kregen, bestaat nog maar een paar jaar. Zonder die kennis zouden de huidige coronavaccins niet kunnen worden toegediend. Is die nieuwe technologie ook bruikbaar voor andere vaccins? Van de Voorde: Zeker. Met het oog op de mutaties van het SARS-CoV-2-virus die nu al opduiken, zou dat wel eens heel belangrijk kunnen blijken. Zelfs als er een mutatie ontstaat waartegen de huidige vaccins niet werken, kunnen ze dankzij die nieuwe technologie heel snel worden aangepast. Het enige wat men hoeft te doen, is een fragment van de genetische code van het nieuwe virus selecteren en de juiste nanodrager kiezen om die informatie in het lichaam binnen te brengen. En dat geldt natuurlijk ook voor toekomstige epidemieën, waarmee we ongetwijfeld nog zullen worden geconfronteerd. Vooral in tropische gebieden zitten er wellicht tienduizenden vergelijkbare virussen te wachten tot ze een vliegtuig kunnen halen dat onze kant op komt. Daarnaast zal de technologie die nu in de coronavaccins wordt gebruikt wellicht ook nuttig blijken voor kankerbehandelingen. Bij chemotherapie zijn er vandaag liters geneesmiddelen nodig om een klein stukje kanker te bestrijden, en dan is men nog niet eens zeker dat het ook lukt. Met die nieuwe technologie kan veel gerichter worden gewerkt, want de nanodeeltjes zijn in staat om de medicatie in de juiste kankercellen binnen te brengen en die te doden. Eigenlijk verwacht ik dat het mechanisme in ontzettend veel domeinen van de geneeskunde zal kunnen worden toegepast. De kans is groot dat het een boost zal geven aan onderzoek dat tot voor kort op een dood spoor zat. Die nieuwe technologie zou dus weleens een explosie aan doorbraken kunnen veroorzaken. Het is onder meer door het gebruik van die nanotechnologie dat sommige mensen bang zijn voor vaccinatie. Begrijpt u dat? Van de Voorde: Het probleem is dat het grote publiek amper begrijpt wat nanotechnologie precies inhoudt. Het is een relatief jonge technologie, waar nog veel meer onderzoek naar moet gebeuren. Zo weten we nog niet veel over de mogelijke toxiciteit van nanodeeltjes. Vandaag kunnen we de aanwezigheid ervan in het menselijk lichaam zelfs nog niet meten. Toch zijn er, bijvoorbeeld, al cosmeticaproducten met nanodeeltjes op de markt, die meestal bedoeld zijn om de huid te verjongen. De resultaten zijn op zich heel goed, maar de kans bestaat dat de nanodeeltjes uit zo'n crème door de drie lagen van een beschadigde huid heen kunnen dringen en zo in de bloedbaan terechtkomen. Alleen kunnen we dat dus niet meten. Moeten we ons dan toch zorgen maken over de impact van die nanodeeltjes in de coronavaccins? Van de Voorde: Nee, want ik heb alle vertrouwen in de nanodrager die wordt gebruikt. En als gerenommeerde organisaties als het Amsterdam Health and Technology Institute en de Amerikaanse National Institutes of Health (NIH) hun fiat geven, zijn die vaccins echt wel veilig. Nanotechnologie is een grote hulp in de strijd tegen het virus en zou zelfs nog op andere manieren kunnen worden ingezet. Hoe dan? Van de Voorde: Aangezien het virus bijvoorbeeld ook via een tafelblad of deurklink kan worden overgedragen, zou het een goed idee kunnen zijn om zulke oppervlakken van permanente zelfreinigende nanocoating te voorzien. Zo'n deklaag werkt antiseptisch en doodt het virus wanneer het ermee in contact komt. Daarnaast zou men ook mondmaskers van nanomateriaal of met een nanodeklaag kunnen produceren en gebruiken, zoals nu onder meer al in de Verenigde Staten en Zuid-Korea gebeurt. Als je een gewoon mondmasker draagt, houdt dat het virus alleen tegen: je ademt het niet in, maar het blijft wel op de buitenkant van het masker hangen. Komt er een scheur in de stof, dan krijg je al die virusdeeltjes binnen. Een nanomasker daarentegen houdt het virus niet alleen tegen, maar doodt het ook. Het enige probleem is dat zulke maskers heel duur zijn doordat ze om veiligheidsredenen heel professioneel moeten worden geproduceerd. Als zulke maskers niet goed zijn gemaakt, zou het ook kunnen dat er nanodeeltjes loskomen die dan worden ingeademd. We weten niet welke schade dat eventueel zou veroorzaken. Er is dus echt wel meer onderzoek nodig. Zodra we weten welke nanomaterialen aangewezen en veilig zijn voor zulke toepassingen, zijn de mogelijkheden eindeloos.