Dit Brabantse bedrijf werkt aan het verwekken van baby’s in de ruimte

By Aafke Eppinga

Een wereldwijde pandemie, nucleaire dreiging, klimaatverandering. Zo maar wat omstandigheden die het leven op aarde bedreigen. Natuurlijk, we moeten ons voor 99 procent focussen op planeet aarde. Maar, vindt SpaceBorn oprichter Egbert Edelbroek, een plan B is noodzakelijk. Bovendien kunnen we in de voorbereiding van dit plan veel leren, waardoor ook het leven op aarde verbetert.

Hij is niet de enige voorstander van dit plan. Zo waarschuwde Stephen Hawking vlak voor zijn overlijden in 2018 dat de mens nog zo’n honderd jaar heeft een andere planeet te vinden. Ook instanties als National Aeronautics and Space Administration (NASA) en European Space Agency (ESA) doen volop onderzoek naar het stichten van onafhankelijke vestigingen op andere planeten. Daar hoort de onvermijdelijke vraag bij hoe we ons in de ruimte moeten voortplanten. Op dit moment weten we (nog) niet of – en hoe – dat op een gezonde manier kan. Alleen al de sterk verminderde zwaartekracht bij de daad zelf, is op z’n zachtst gezegd vrij onhandig.

Passie voor ruimtevaart

Edelbroek, gepromoveerd organisatiekundige, had altijd al een passie voor ruimtevaart. Toen hij zeven jaar geleden donor werd bij een IVF-kliniek, leerde hij over verschillende vruchtbaarheidstechnieken. Vanuit die rol is hij zich gaan afvragen of deze apparatuur – met de nodige aanpassing – ook in de ruimte zou kunnen werken. Hij merkte al snel dat het voor agentschappen als NASA en ESA een lastig vraagstuk vormde. “Deze instanties worden betaald door de belastingbetaler. Het onderzoek naar voortplanting in de ruimte is een ethisch complex vraagstuk waar ze hun vingers nauwelijks aan kunnen branden. Zij komen dus niet veel verder dan experimenten met kikkercellen, fruitvliegen of muizen.”

Dus richtte hij in 2017 SpaceBorn op. Het platform doet wetenschappelijk onderzoek en vertaalt de uitkomsten daarvan naar ruimtemissies en biotech apparatuur. Inmiddels zijn er negentien experts aangesloten en fungeert het bedrijf als spin in het web tussen astrobiologen, vruchtbaarheidsdeskundigen, ethici, juristen, ontwikkelaars van satelliet- en ruimtemissies en ruimtevaartuigfabrikanten. Het plan is om alle fasen van de zwangerschap in de ruimte mogelijk te maken, met als uiteindelijke doel om een baby ter wereld te brengen in de ruimte.

Veel uitdagingen

Voor het zover is, moeten er nog veel vraagstukken opgelost worden. Want hoe bescherm je embryo’s voldoende tegen kosmische straling? En hoe zit het met het effect van verminderde zwaartekracht en g-krachten die vrijkomen tijdens de lancering?

Op die vragen wil SpaceBorn United antwoord vinden door met een raket een satelliet te lanceren en deze vervolgens zes dagen in een baan om de aarde te laten vliegen. Het bedrijf focust nu op de eerste twee stadia van een zwangerschap: de bevruchting en de vroege ontwikkeling van embryo’s. De bevruchting vindt plaats via IVF, want voor op seks gebaseerde voortplanting in de ruimte is het nog veel te vroeg. “Uiteindelijk is natuurlijke voortplanting wel het streven, maar de technologische en biomedische rijpheid van dit domein is nog lang niet ver genoeg”, aldus Edelbroek.

Minder zwaartekracht

Op Mars, de meest aantrekkelijke planeet om leven op te bouwen, is de zwaartekracht maar 39 procent van wat we gewend zijn op aarde. “We weten nog niet of dat voldoende is voor een gezonde ontwikkeling van embryo’s. Dat zou je ter plekke kunnen uitzoeken, maar dat is enorm tijdrovend, duur en omslachtig. Met ons platform kunnen we dat veel dichter bij de aarde onder vergelijkbare omstandigheden testen.”

SpaceBorn herontwierp een bestaande embryo-incubator. Edelbroek legt uit dat embryo’s gewend zijn aan een bepaald zwaartekrachtniveau. “Wij kunnen dat niveau aanpassen door embryo’s in een speciale schijf te plaatsen met microkanalen. Door die schijf te laten draaien, creëren we kunstmatige zwaartekracht. Met verschillende draaisnelheden kunnen we dus verschillende niveaus testen. Stel dat we erachter komen dat veilige embryo ontwikkeling minimaal 62 procent zwaartekracht vereist, dan is dat hele belangrijke informatie voor bijvoorbeeld NASA en ESA.” Als alles volgens plan verloopt, worden in 2024 de eerste tests uitgevoerd met cellen van zoogdieren. Het IVF-in-de-ruimte prototype is alvast klaar en een eerste testvlucht naar de ruimte vindt nog dit jaar plaats.

Kosmische straling

Dan is er nog het stralingsgevaar. Het heelal staat namelijk bol van verschillende soorten straling. Al vindt de voortplanting plaats binnenin een satelliet, aan een forse blootstelling ontkomt het niet. Als SpaceBorn ook de latere fases van een zwangerschap gaat testen, wil Edelbroek proefpersonen (donoren van zaad- en eicellen) vooraf testen op hun natuurlijke weerstand tegen straling. Ook kan gekeken worden hoe goed cellen van proefpersonen in staat zijn om DNA-schade te repareren.

Behalve de eigen teams van experts en gespecialiseerde leveranciers krijgt Edelbroek ook hulp van verschillende universiteiten in Engeland en de Verenigde Staten. Ook studententeam TU/e/ Aster in Space draagt een steentje bij. “Zij hebben geholpen bij het testen van de schijf waarin we de embryo’s ontwikkelen. Ook gaat een door hen zelf ontwikkeld experiment mee aan boord bij de testvlucht later dit jaar.”

Financiering vanuit space nations en IVF-sector

Vanuit de IVF-sector is veel interesse de missies te financieren. Terwijl onvruchtbaarheid een steeds groter probleem wordt – één op de zes koppels krijgt ermee te maken – heeft de sector moeite om het succes van de behandelingen te verbeteren. “Er zit al zo’n tien jaar niet echt verbetering in. Voor de sector zijn uitkomsten van ons onderzoek heel waardevol. Er zijn veel factoren die een rol spelen tijdens een behandeling. De vloeistof waarin het embryo zich ontwikkelt, verschillende stralingsniveaus en de zwaartekracht die effect heeft op epi genetica en veerkracht van de embryo’s. Allemaal knoppen waar je in dit licht op aarde veel moeilijker aan kunt draaien dan in de ruimte. Bovendien is IVF op aarde voornamelijk handwerk, terwijl wij het volledig wil automatiseren.”

Ook vanuit opkomende ‘space nations’ is er interesse. Waar de ruimtewedloop zich vroeger vooral tussen de Verenigde Staten en Rusland afspeelde, zijn er inmiddels veel meer gegadigden – zoals China, de Europese Unie, India en Japan – die zich mengen in de strijd. Ook de Verenigde Arabische Emiraten wil zichzelf graag op de kaart zetten als space nation. Ze benaderden SpaceBorn, omdat ze hun naam graag willen verbinden aan de claim van de eerste baby die verwerkt is in de ruimte.

Deze start-up traint het immuunsysteem om kanker effectiever te behandelen

Ons immuunsysteem beschermt ons tegen infecties veroorzaakt door parasieten, schimmels, bacteriën en virussen. Maar, deze afweermethodiek kan soms ook tegenwerken.

Complexe missie

Een ding is duidelijk: het gebied waarop Edelbroek zich technologisch, ethisch en biologisch gezien begeeft, is complex. Daarbij komt dat de ruimtevaartsector in rap tempo verandert. Waar het vroeger alleen landelijke agentschappen waren, komt er een steeds grotere private sector op waarin niet alles even soepel verloopt. Zo ging er onlangs een lanceerbedrijf failliet waarmee SpaceBorn van plan was samen te werken. “Het is niet makkelijk om alle puzzelstukjes – iets naar de ruimte brengen, medische apparatuur ontwerpen, iets terug naar aarde brengen, het financiële plaatje – in elkaar te passen.”

Toch zet hij zijn missie onverstoorbaar en vol optimisme door. “Zolang de mensheid bestaat, verkent en verlegt het haar grenzen. Dat heeft ons heel ver gebracht, maar er is ook nog heel veel te ontdekken. Ik ben ervan overtuigd dat we daar met SpaceBorn een hele waardevolle bijdrage aan kunnen leveren.”