KIJK - Extreme wetenschap

ONDERZOEK OP EN OVER DE GRENS
De helende werking
van dodelijk gif
Waarom liggen er
lijken bij het AMC?
Varkensharten kunnen
mensenlevens redden
Voedsel verbouwen onder
extreme omstandigheden
Zo hielpen gruwelijke naziexperimenten
de wetenschap vooruit
Apocalyptische proeven
in het lab
Bijna-doodervaringen: wat
gebeurt er als we sterven?
Brein-computer-interface
geeft ons superkrachten
Wetenschappers
brouwen buitenaardse
atmosferen in een potje
Hoe stoppen we een planetoïde?

Tot hier… en dan verder
Bij een wetenschapper denk je al snel aan iemand in een
witte labjas die interessante stofjes staat te mengen. Maar
wetenschap is zoveel meer en gaat zoveel verder dan dat
cliché. De onderzoekers die we in het zonnetje zetten in deze
speciale editie van KIJK, zijn de mensen die tot het uiterste
gaan om de wereld vooruit te helpen. Bijvoorbeeld door
allerlei giftige dieren te ‘melken’ zodat ze met hun dodelijke
goedjes op zoek kunnen naar nieuwe medicijnen tegen
chronische pijnen, diabetes, kanker, multiple sclerose en
andere aandoeningen (‘Een beet als medicijn’, pagina 42).
Of die stoffelijke overschotten begraven én weer opgraven,
om zo te bepalen hoe een menselijk lichaam vergaat – zodat
rechercheurs dankzij die kennis sneller moorden kunnen
oplossen (‘De doden vertellen hun verhaal’,
pagina 88). Andere pionierende wetenschappers
onderzoeken breinimplantaten die onze hersenen (nog)
beter kunnen laten functioneren (‘Zou jij je hersenen
digitaal upgraden?’, pagina 32). Allemaal mensen die werken
vanuit de gedachte: alles voor de wetenschap!
Veel plezier met deze extreem
boeiende special.
De redactie van KIJK
GETTY IMAGES
EXTREME WETENSCHAP 3

Inhoud
8
18
80
68
06 SHOT
Ga mee naar een grot op 500 meter diepte,
waar microbiologen monsters verzamelen.
08 XENOTRANSPLANTATIES
Zou jij een varkenshart in je lijf willen hebben?
We onderzoeken de wetenschap die transplantaties
van dier op mens kan verbeteren.
14 VERBODEN KENNIS
Er is nogal wat kennis die op onethische wijze
werd verkregen, denk aan nazi-experimenten en
de Tuskegee-proeven. Hoe ga je daarmee om?
18 EXTREME WERKPLEKKEN
Overal ter wereld proberen waaghalzen zo
dicht mogelijk in de buurt van levensgevaarlijke
plekken te komen, voor de wetenschap. Vijf
voorbeelden van extreem onderzoek.
24 KOSMISCH KNIKKEREN
Er schieten ruimterotsen door het heelal die,
als ze inslaan, al het leven op aarde kunnen
vernietigen. Hoe kunnen we die uitschakelen?
32 BREIN-COMPUTER-INTERFACES
Hersenimplantaten kunnen ons niet alleen
slimmer maken, maar ons ook ongekende
eigenschappen geven.
38 VEGETATIEVE GEVANGENIS
Uit nieuw onderzoek blijkt dat 25 procent van de
comapatiënten mogelijk bij bewustzijn is. Er wordt
gewerkt aan manieren om ze terug te brengen.
42 GIF WORDT MEDICIJN
Giftige dieren kunnen de sleutel zijn naar
medicijnen tegen kanker, hiv, hoge bloeddruk
en chronische pijn.
32
4 EXTREME WETENSCHAP

74
42
24
88
38
48 BIJNA-DOODERVARINGEN
Hoe is het om te sterven? Psychedelische trips en
bijna-doodervaringen geven ons misschien een
glimp van de ultieme grens.
54 RAMPENLABS
Wetenschappers bootsen in laboratoria onder
meer extreem weer en rampen na. We
nemen een kijkje achter de schermen.
62 SCHIMMELS HEBBEN DE TOEKOMST
Deze organismen kunnen bijen genezen, een
revolutie teweegbrengen in de bouw, de
aarde opruimen en nog veel meer...
68 BUITENAARDSE LUCHTEN
In de zoektocht naar leven op andere planeten
worden in het lab allerlei buitenaardse
atmosferen nagebootst.
62
74 DE OCEAAN ALS APOTHEEK
Antibiotica worden steeds minder effectief. De
oplossing komt mogelijk uit de donkere diepte.
80 RUIMTEVOEDSEL
Als we Mars willen koloniseren, moeten we
er voedsel kunnen verbouwen. Maar door de
barre omstandigheden is dat niet zo eenvoudig.
88 DE BODY FARM
In allerlei landen, waaronder Nederland, wordt
onderzoek gedaan naar hoe lijken precies
vergaan. De doden vertellen hun verhaal.
94 EXTREME VRAGEN
Buitengewone vragen beantwoord.
96 SHOT
Hoe, maar vooral waarom, laat je een ruimtemodule
exploderen?
EXTREME WETENSCHAP 5

XENOTRANSPLANTATIES

XENOTRANSPLANTATIES
Kan een
varkenshart
je leven redden?
Om aan de vraag naar donororganen te voldoen, kun je
transplantaties van dier naar mens overwegen. Zijn zulke
zogeheten xenotransplantaties in de praktijk mogelijk? En hoe zit
het met de ethische kant van het verhaal?
TEKST: MICHAEL REISS
GETTY IMAGES
Elk jaar sterven wereldwijd miljoenen mensen
doordat er te weinig donororganen zijn.
Er zijn simpelweg niet genoeg menselijke
organen beschikbaar om aan de vraag te
voldoen. Maar er wordt gewerkt aan een
radicale oplossing: organen uit dieren halen
en in mensen plaatsen.
Xenotransplantatie klinkt misschien als iets uit
een sciencefictionfilm, maar artsen en wetenschappers
zijn er al decennia mee bezig. In 1984 werd
Stephanie Fae Beauclair, beter bekend als ‘Baby Fae’,
geboren met een hartafwijking waar ze binnen een
week of twee aan zou overlijden. Destijds mislukten
harttransplantaties van kleine kinderen bijna altijd.
Baby Fae’s chirurg Leonard Lee Bailey, een pionier
op het gebied van transplantaties van dier naar dier,
besloot om te proberen een bavianenhart te transplanteren.
De hoop was dat de baby daardoor lang
genoeg zou leven om een tweede operatie uit te kunnen
voeren, waarbij het bavianenhart zou worden
vervangen door een mensenhart.
De operatie was aanvankelijk een succes, maar
Baby Fae overleed 21 dagen later alsnog doordat haar
lichaam het apenhart afstootte. Haar trieste verhaal
was hoe dan ook de eerste serieuze poging tot een
xenotransplantatie. Maar veertig jaar later zijn er nog
steeds veel open vragen. De belangrijkste: zijn xenotransplantaties
echt haalbaar – en is het ethisch gezien
wel allemaal zo netjes?
ONS INGENIEUZE IMMUUNSYSTEEM
Ons immuunsysteem is een gecompliceerde verzameling
van cellen en organen die ons beschermen
tegen ziekmakers. Ons lichaam is in staat om te herkennen
wat ‘eigen’ is, en wat niet. Daardoor vallen
witte bloedcellen en andere onderdelen van ons immuunsysteem
wel indringers aan, maar niet onszelf.
Dat is handig zolang het om ziekmakende virussen en
bacteriën gaat, maar aan dat talent kleeft een groot
nadeel. Het immuunsysteem kan óók getransplanteerde
organen als lichaamsvreemd beschouwen en
het aanvallen. Om dat te voorkomen, krijgen patiënten
die transplantaties ondergaan grote doses van
medicijnen die het immuunsysteem onderdrukken,
zogenoemde immunosuppressiva. Die zorgen ervoor
dat het getransplanteerde orgaan met rust wordt gelaten.
Helaas zijn patiënten met een onderdrukt immuunsysteem
minder goed in staat om zich te verweren
tegen ziektekiemen, waardoor ze makkelijker last
krijgen van infecties. Met een verzwakt immuun-
EXTREME WETENSCHAP 9

SCHIETSCHIJF AARDE
SHUTTERSTOCK
24 EXTREME WETENSCHAP

KOSMISCHE
CATASTROFE
De inslag van een projectiel uit de ruimte heeft desastreuze
gevolgen, vraag maar aan de dino’s. Toch zal er in de toekomst ooit
weer een komeet of planetoïde op de aarde afrazen. Zien we het
gevaar op tijd aankomen? En wat kunnen we ertegen doen?
TEKST: GOVERT SCHILLING
EXTREME WETENSCHAP 25

VEGETATIEVE TOESTAND
HALLO, IS DAAR
IEMAND?
Sommige patiënten in een vegetatieve toestand zijn zich bewust van wat
er om hen heen gebeurt. Een zoektocht naar manieren om deze mensen
de controle over hun lichaam terug te geven.
TEKST: AMY FLEMING
ILLUSTRATIE: SÉBASTIEN THIBAULT
D
e zeldzame gevallen waarbij mensen
‘wakker worden’ uit een vegetatieve toestand,
na jaren of zelfs decennia nergens
op te hebben gereageerd, halen altijd het
nieuws. Vervolgens zijn we razend benieuwd
naar de details achter de juichende
krantenkoppen. Hoe was het om bij te
komen na zo’n lange periode van slaap?
Wat ging er in de patiënten om? Waren ze
‘bevroren in de tijd’? Of waren ze zich,
heel misschien, al die tijd toch bewust van alles wat zich
om hen heen afspeelde?
Het is moeilijk te schatten hoeveel mensen momenteel
ergens in een zogeheten persisterende vegetatieve toestand
verkeren. De oorzaken van de hersenbeschadigingen
die daartoe kunnen leiden zijn legio; van zuurstofgebrek
(die het gevolg kan zijn van een beroerte, een hartaanval,
bijna-verdrinking en nog meer) tot een verwonding
na een klap op het hoofd. Ook worden deze patiënten
nergens centraal geregistreerd. Maar naar schatting
zijn er alleen al enkele tienduizenden gevallen in de VS,
enkele duizenden in het VK en rond de dertig in Nederland.
Naarmate artsen beter worden in het redden van
iemands leven tijdens de nasleep van een hersenbeschadiging,
neemt dat aantal wereldwijd toe.
Gelukkig kan de wetenschap ook steeds beter achterhalen
wat zich in de gedachten van deze patiënten afspeelt.
‘Er zijn de afgelopen vijftien jaar enorm grote
ontdekkingen gedaan’, zegt neurowetenschapper Adrian
Owen van het Brain and Mind Institute van de Universiteit
van West-Ontario in Canada. De eerste daarvan werd
beschreven in een wetenschappelijk artikel uit 2006,
waarin Owen en collega’s lieten zien dat sommige van
deze patiënten bij bewustzijn waren. “Dat werd gevolgd
door een artikel in 2010 waarin we meldden dat we waren
begonnen met een aantal van hen te communiceren.”
Volgens een in augustus 2024 gepubliceerde studie
door zes Amerikaanse onderzoeksinstelling blijkt dat een
kwart van de 241 onderzochte mensen in een vegetatieve
toestand tekenen van een verborgen bewustzijn vertonen.
Wetenschappers worden nu steeds bedrevener in
het herkennen daarvan. Ook begrijpen ze de mechanismen
erachter beter en werken ze zelfs aan behandelingen
die de kans vergroot dat patiënten kunnen revalideren.
SCHRIKKEN VAN LED ZEPPELIN
Als je door een ongeluk in coma raakt, duurt dat vaak
maar een een paar dagen of enkele weken. “Doorgaans
beland je niet gelijk in een vegetatieve toestand als je
door de voorruit van je auto bent gevlogen”, zegt Owen.
Een coma is een acute bewustzijnsstoornis. Die kan op
verschillende manieren aflopen. Een patiënt kan wakker
worden, hersendood worden verklaard, of in een langdurige
bewustzijnsstoornis belanden. “Dat kan een vegetatieve
toestand zijn of een minimaal bewuste toestand”,
zegt Davinia Fernández-Espejo, verbonden aan de Universiteit
van Birmingham in het VK. Een paar jaar geleden
publiceerde de onderzoeker een studie waarin ze 5
EXTREME WETENSCHAP 39

CREATIEF MET SCHIMMEL
GETTY IMAGES
62 EXTREME WETENSCHAP

CREATIEF MET SCHIMMEL
DE TOEKOMST IS
SCHIMMELIG
Zonder schimmels geen pizza funghi.
Maar zwammen zijn méér dan een pizzatopping.
Wie weet helpen ze ons om
andere planeten te koloniseren, plastic
op te ruimen of de bijen te redden.
TEKST: HAYLEY BENNETT / FOTO’S: ESTHER HORVATH
ist je dat er tien keer meer schimmeldan
plantensoorten zijn? Dat je tijdens
een boswandeling bij iedere
stap over kilometers aan schimmeldraden
loopt? Of dat je met een
enkele ademteug gemiddeld tien sporen van
schimmels binnenkrijgt?
Zo niet, dan ben je niet de enige. De meesten van
ons weten weinig over het rijk der schimmels. Misschien
komt dat doordat deze organismen voor veel
mensen toch een ‘bah-factor’ hebben. Veel schimmels
zijn ontbinders: ze halen een groot deel van
hun voedingsstoffen uit dode en stervende organismen.
En we hebben de neiging om alles wat ook
maar een beetje te maken heeft met bederf eng te
vinden. Bovendien zijn allerlei vormen van ongein
toegeschreven aan paddenstoelen, van het ontmaagden
van jonge vrouwen (nee, daar zijn ze
niet toe in staat) tot het binnen een paar dagen laten
smelten van je lever (dat kunnen bepaalde soorten
wel, als je ze opeet).
Wat ook niet helpt, is dat schimmels voornamelijk
microscopisch klein zijn. Als we paddenstoelen
in het wild zien groeien, zien we alleen het vruchtlichaam
van het organisme, dat de sporen produceert
die voor de voortplanting zorgen. De rest is
een aan het zicht onttrokken kluwen van schimmeldraden
(hyfen), die op zoek gaan naar voedingsstoffen
in hout of grond. Pas toen we ze met krachtige
microscopen goed konden bestuderen, begrepen
we hoe hun stofwisseling werkt en kregen we
een beeld van hoe groot hun rijk eigenlijk is.
Schimmels zijn aanwezig in de microbiomen
van alle levende wezens en komen zelfs voor in de
atmosfeer. Maar je vindt ze vooral in de bodem en
in planten. Daar zijn ze onmisbaar voor het welzijn
van bossen en velden, voor het recyclen van voedingsstoffen
en voor het vastleggen van koolstof.
Met andere woorden: schimmels hebben allerlei
taken in de natuur. De moleculen die deze taken
vervullen, kunnen helpen om grote wereldproblemen
aan te pakken. Biologische goudzoekers,
ondernemers en ecologen zien steeds vaker in
dat de toekomst best eens schimmelig kan zijn.
EXTREME WETENSCHAP 63