Γίνεται να είσαι στην λίστα των πολυδισεκατομμυριούχων του Forbes και να μην σε ενδιαφέρουν τα χρήματα; Μάλλον όχι! Γίνεται να είσαι κορυφαίος επιστήμονας στην λίστα των πολυδισεκατομμυριούχων του Forbes και όχι μόνο να μην σε ενδιαφέρουν τα χρήματα, αλλά και να ντρέπεσαι που τα έχεις; Σίγουρα ναι!
Αυτή ακριβώς είναι η περίπτωση του χημικού μηχανικού Ρόμπερτ Λάνγκερ, που εκτός από καθηγητής στο Τεχνολογικό Ινστιτούτο της Μασαχουσέτης (ΜΙΤ) και ερευνητής στο Ινστιτούτο Koch του ΜΙΤ για τον καρκίνο, είναι εφευρέτης και επιχειρηματίας.
Συνιδρυτής της εταιρείας βιοτεχνολογίας Moderna με έδρα το Κέμπριτζ της Μασαχουσέτης, κατέχει περίπου το 3% των μετοχών της, αξίας περίπου 2,6 δισεκατομμυρίων δολαρίων και όπως μού λέει, αισθάνεται πολύ αμήχανα για αυτό!
«Είναι ντροπιαστικό. Δεν πούλησα ποτέ ούτε μια μετοχή της Moderna, επομένως είναι σαν να μην έχω τα χρήματα. Ποτέ δεν προσπάθησα να γίνω πλούσιος. Ποτέ δεν αναζήτησα αξιώματα και θέσεις εργασίας με υψηλές αποδοχές. Σε όλη μου την ζωή έψαχνα να κάνω πράγματα που ένιωθα ότι θα έκαναν την διαφορά και ας είχα χαμηλές απολαβές», σχολιάζει.
Και το έχει αποδείξει! Αρκεί να σκεφτεί κάποιος πως όταν τέλειωσε το διδακτορικό του το 1974 απέρριψε 20 προσφορές εργασίας από πετρελαϊκές εταιρείες – κολοσσούς, οι τέσσερις μόνο από την Exxon Mobil.
«Δέχτηκα επίσης προσφορές από την Shell, την Chevron Corporation και από άλλες. Στην Exxon Mobil ένας από τους μηχανικούς μου είπε ότι αν μπορούσα να αυξήσω την απόδοση ενός συγκεκριμένου πετροχημικού κατά περίπου 0,1%, θα έβγαζα δισεκατομμύρια δολάρια. Θυμάμαι ότι πέταξα πίσω στη Βοστώνη στο σπίτι μου εκείνο το βράδυ, γιατί πραγματικά δεν ήθελα να το κάνω αυτό», μου λέει.
Τι ήθελε να κάνει; Να χρησιμοποιήσει τις γνώσεις του στην χημεία και την χημική μηχανική για να βελτιώσει την ζωή των ανθρώπων όπως μπορούσε.
Για παράδειγμα, ως φοιτητής στο MIT, δίδασκε σε φτωχές κοινότητες: «Κατά την διάρκεια του δεύτερου έτους μου στο MIT, κάποιοι ήθελαν να ξεκινήσουν ένα σχολείο για φτωχούς μαθητές γυμνασίου που είχαν εγκαταλείψει τα δημόσια σχολεία. Μου ζήτησαν να βοηθήσω και έτσι στήσαμε το Group School, όπου φτιάξαμε Τμήματα Μαθηματικών και Φυσικών Επιστημών. Ο μεγάλος μου στόχος ήταν να κάνω ενδιαφέροντα και ελκυστικά τα μαθηματικά και γενικότερα την επιστήμη».
Ένα βουνό από εφευρέσεις…
Ο 75χρονος κορυφαίος ερευνητής κατέχει ένα βουνό από ερευνητικές εργασίες (πάνω από 1500) και πατέντες στο όνομά του (περισσότερες από 1400), έχει ιδρύσει περισσότερες από 40 εταιρείες, είναι ένας από τους πιο αναφερόμενους μελετητές (περίπου 500.000 ετεροαναφορές) και έχει κερδίσει περισσότερα από 220 βραβεία, συμπεριλαμβανομένου του βραβείου της Βασίλισσας Ελισάβετ της Μηχανικής (QEPrize), το οποίο αποκαλείται και «Νόμπελ της Μηχανικής». Τα διπλώματα ευρεσιτεχνίας του Langer έχουν αδειοδοτηθεί ή παραχωρηθεί σε περισσότερες από 400 εταιρείες φαρμακευτικών, χημικών, βιοτεχνολογικών και ιατρικών συσκευών και σκευασμάτων.
Ο ίδιος πιστεύει πολύ στην μετάφραση της έρευνας σε προϊόν: «Δεν αρκεί να δείξεις τα ευρήματά σου σε μια επιστημονική δημοσίευση. Πρέπει να επιστρέψεις την έρευνά σου ως προϊόν στην κοινωνία. Πρέπει να έχεις μια εταιρεία που να σπρώξει την ιδέα σου στη βιομηχανία», τονίζει.
© Ole Hagen / The Kavli Prize
Το εργαστήριο βιοϊατρικής μηχανικής του καθηγητή στο Ινστιτούτο Τεχνολογίας της Μασαχουσέτης απασχολεί σήμερα περισσότερους από 100 ερευνητές. Ο ίδιος θεωρείται ως ένας-αν όχι ο πρώτος -από τους θεμελιωτές της μηχανικής ιστών στην αναγεννητική ιατρική, αλλά και πρωτοπόρος νέων τεχνολογιών ελεγχόμενης αποδέσμευσης φαρμακευτικών μορίων σε κύτταρα και ιστούς.
Αυτά συζητάμε με τον διακεκριμένο επιστήμονα καθισμένοι σε μια γωνιά μέσα στο κτίριο όπου στεγάζεται η Νορβηγική Ακαδημία Επιστημών και Γραμμάτων στο Όσλο. Βρισκόμαστε στην Νορβηγική πρωτεύουσα με αφορμή την απονομή των Βραβείων Kavli 2024. Ο Δρ Λάνγκερ μοιράστηκε φέτος το Βραβείο Kavli 2024 στην Νανοεπιστήμη και μαζί το 1 εκατομμύριο δολάρια που το συνοδεύει, με τον καθηγητή Chad Mirkin του Πανεπιστημίου Northwestern και με τον Ελληνοαμερικανό Paul Alivisatos του Πανεπιστημίου του Σικάγο για «πρωτοποριακή εργασία ενσωμάτωσης σύνθετων υλικών νανοκλίμακας με βιολογική λειτουργία για βιοϊατρικές εφαρμογές».
Τα Βραβεία Kavli (που είναι ισάξια του Νόμπελ) τιμούν γυναίκες και άνδρες επιστήμονες για την εξαιρετική έρευνά τους στην αστροφυσική, την νανοεπιστήμη και την νευροεπιστήμη, που διευρύνει την κατανόησή μας για το “μεγάλο” (το Σύμπαν), το “μικρό” (το νανο-) και το “σύνθετο” (ο ανθρώπινος εγκέφαλος).
Ο δρόμος που δεν ακολουθήθηκε…
«The Road Not Taken» (Ο δρόμος που δεν ακολουθήθηκε). Ακριβώς αυτός ήταν ο τίτλος της ομιλίας που έδωσε ο καθηγητής Λάνγκερ την επόμενη μέρα της βράβευσής του στο Lecture hall R5, στο κτίριο των Φυσικών Επιστημών, του Πανεπιστημίου Επιστημών και Τεχνολογίας της Νορβηγίας, στο Τροντχάιμ.
«Η καριέρα μου δεν ήταν απλή. Άλλαξα πορεία από την χημική μηχανική στην νανοτεχνολογία, στην βιολογία και την ιατρική και αυτό, αρκετές δεκαετίες πριν, ήταν ασυνήθιστο. Έτσι, συνάντησα την απόρριψη και τον χλευασμό πολλές φορές στην αρχή της καριέρας μου», λέει στο κοινό που τον παρακολουθεί.
Μια μέρα, είδε μια προκήρυξη για θέση Επίκουρου Καθηγητή Χημείας στο City College της Νέας Υόρκης. Τους έγραψε εκδηλώνοντας ενδιαφέρον για την θέση, αλλά δεν του απάντησαν. Έκανε περίπου 40 παρόμοιες αιτήσεις και πάλι απάντηση δεν πήρε από κανέναν. Μετά σκέφτηκε να βοηθήσει τους ανθρώπους όχι μέσω της εκπαίδευσης αλλά μέσω της έρευνας για την υγεία. Έτσι έκανε αίτηση σε πολλά νοσοκομεία και ιατρικές σχολές αλλά και πάλι χωρίς να πάρει καμία απάντηση.
Μέχρι που κάποιος του είπε να γράψει μια επιστολή σε έναν χειρουργό, τον Δρα Τζούντα Φόλκμαν στο Νοσοκομείο Παίδων του Χάρβαρντ της Βοστώνης, γιατί αυτός ο γιατρός «μερικές φορές προσλαμβάνει ασυνήθιστους ανθρώπους».
«Τον άκουσα και του έγραψα», θυμάται ο καθηγητής.
Τελικά, όχι μόνο συνεργάστηκε με τον Τζούντα Φόλκμαν, αλλά τον έκανε και μέντορά του. Ο καθηγητής Λάνγκερ που ήταν ο μόνος μηχανικός εκείνη την εποχή στο νοσοκομείο κατάφερε να απομονώσει τον πρώτο αναστολέα αγγειογένεσης, ένα μακρομόριο που εμποδίζει την εξάπλωση των αιμοφόρων αγγείων στους όγκους. Και όπως λέει σήμερα «η συνεργασία του με τον Φόλκμαν του άλλαξε τη ζωή».
Για να σταματήσει όμως την ανάπτυξη των αιμοφόρων αγγείων στους όγκους ο Δρ Λάνγκερ χρειαζόταν ένα μικροσκοπικό σύστημα ελεγχόμενης αποδέσμευσης (π.χ. από ένα πολυμερή ή από λιπίδια) που θα μπορούσε να προστατεύει και να διοχετεύει τα διαφορετικά μόρια. Επειδή δεν υπήρχε τέτοιο σύστημα παράδοσης, ο καθηγητής Λάνγκερ προσπάθησε να αναπτύξει ένα. Ωστόσο, η παράδοση μεγάλων μορίων σε κύτταρα και ιστούς αποτελούσε μια χρόνια πρόκληση και σύμφωνα με την συμβατική σοφία του συγκεκριμένου ερευνητικού πεδίου, αυτό που εκείνος πρότεινε ήταν αδύνατο!
«Δούλεψα περίπου δυο χρόνια προσπαθώντας να δημιουργήσω μικροσκοπικά σωματίδια που θα μπορούσαν να μεταφέρουν αυτά τα μόρια και απέτυχα εκατό φορές. Τελικά το 1976 ανακάλυψα έναν τρόπο για να το κάνω να λειτουργήσει».
© Thomas B. Eckhoff / The Kavli Prize
Ο καθηγητής ανέπτυξε μικροσκοπικά σωματίδια, νανοκάψουλες πολυμερών, που θα μπορούσαν να μεταφέρουν σχεδόν οποιαδήποτε πρωτεΐνη ή νουκλεϊκό οξύ μέσα στον οργανισμό για παρατεταμένη περίοδο. Η έρευνά του δημοσιεύτηκε στο Nature αλλά και πάλι δεν έπεισε την επιστημονική κοινότητα. Και οι εννέα προτάσεις για χρηματοδότηση που υπέβαλε αμέσως μετά την δημοσίευση απορρίφθηκαν.
Ο καθηγητής καθώς μας τα διηγείται όλα αυτά σταματάει σε μια διαφάνεια όπου ένας συνάδελφός του, ο Michael Marletta περιγράφει: «Ένα βράδυ πήγα σε ένα δείπνο καθηγητών σε ένα κινέζικο εστιατόριο με τον Μπομπ Λάνγκερ και μερικούς ανώτερους καθηγητές του MIT. Ένας ανώτερος επιστήμονας κάθισε και μας ρωτούσε για την έρευνά μας καπνίζοντας το πούρο του. Όταν ο άκουσε τις ιδέες του Λάνγκερ για την χορήγηση φαρμάκων με νανομεταφορείς, του φύσηξε αποδοκιμαστικά ένα σύννεφο καπνού στο πρόσωπο και του είπε: “Καλύτερα να αρχίσεις να ψάχνεις για άλλη δουλειά!”. Νόμιζα ότι βρισκόμουν σε ταινία του Φελίνι»…
Όμως κανείς δεν μπορούσε να αποθαρρύνει τον καθηγητή Λάνγκερ. Είχε ήδη μάθει πως οι επιτυχημένοι άνθρωποι, είτε κινούνται στον χώρο της επιστημονικής έρευνας είτε στις επιχειρήσεις, πρέπει να είναι ανθεκτικοί και να διαχειρίζονται αποτελεσματικά την απόρριψη και την αποτυχία.
«Δεν σημαίνει πως δεν στεναχωριόμουν. Στεναχωριόμουν πάρα πολύ μάλιστα, αλλά δεν τα παρατούσα. Πιστεύω πως πρέπει να συνεχίζουμε την προσπάθειά μας παρά τις αντιξοότητες, να έχουμε πείσμα και φυσικά ανθρώπους γύρω μας, την οικογένειά μας για να μας στηρίζει. Αυτή είναι και η συμβουλή που δίνω στους νέους: “Dream big and don’t quit”».
Η πρώτη πατέντα για την ελεγχόμενη αποδέσμευση μακρομορίων (Controlled release of macromolecules) ήρθε το 1983 και ο πρώτος αναστολέας αιμοφόρων αγγείων για την θεραπεία του καρκίνου, το Avastin, κυκλοφόρησε το 2004 από την Genentech χρησιμοποιώντας την τεχνολογία που αναπτύχθηκε στο εργαστήριο του Φόλκμαν.
© Thomas B. Eckhoff / The Kavli Prize
Περισσότερα από 20 φαρμακευτικά σκευάσματα για αρκετούς τύπους καρκίνου που βασίζονται στην τεχνολογία που ανέπτυξε ο καθηγητής Λάνγκερ κυκλοφορούν ήδη στην αγορά.
«Σήμερα τα ενέσιμα νανοσωματίδια χρησιμοποιούνται επίσης και για την θεραπεία ασθενειών ψυχικής υγείας όπως η σχιζοφρένεια και ο εθισμός στα οπιοειδή, καθώς και για τον διαβήτη τύπου 2, την αρθρίτιδα και τον πόνο. Η δουλειά μας ήταν κρίσιμη και για τα στεντ που εκλύουν φάρμακα», αναφέρει ο καθηγητής, συμπληρώνοντας πως αυτή τη στιγμή «τρέχουν» 25 κλινικές δοκιμές σε διάφορες φάσεις για προϊόντα του εργαστηρίου του.
Εμβόλια mRNA και όχι μόνο…
Ο καθηγητής Λάνγκερ ήταν ο πρώτος που παρέδωσε νουκλεϊκά οξέα (RNA και DNA) στο ανθρώπινο σώμα μέσω νανοσωματιδίων και που πίστεψε πολύ στις δυνατότητες της Moderna την οποία συνίδρυσε το 2010.
«Πιστέψαμε πως τα φάρμακα που βασίζονται σε mRNA και που παραδίδονται στο σώμα μέσω νανοσωματιδίων είχαν ‘επαναστατικές’ δυνατότητες και σκεφτήκαμε ότι θα μπορούσαμε να το κάνουμε, ακόμα κι αν άλλοι το αμφισβητούσαν. Θυμάμαι ότι είπα στη γυναίκα μου πως πίστευα ότι η Moderna θα μείνει ως η πιο επιτυχημένη εταιρεία βιοτεχνολογίας στην ιστορία! Φυσικά, το εμβόλιο για την Covid-19 επιτάχυνε την επιτυχία της εταιρείας, αλλά μπορέσαμε να το επιτύχουμε μόνο εξαιτίας της υποκείμενης τεχνολογίας που είχαμε ήδη αναπτύξει», εξηγεί ο ίδιος και μας δείχνει μια διαφάνεια για την αποτελεσματικότητα του εμβολίου, η οποία αναφέρει βάσει στοιχείων του Commonwealth fund (US) πως μέχρι τον Μάρτιο του 2023 εξαιτίας της χρήσης του εμβολίου αποφεύχθηκαν 3 εκατομμύρια θάνατοι από Covid, 18 εκατομμύρια εισαγωγές σε νοσοκομεία, 120 εκατομμύρια μολύνσεις από κορωνοιό και μια δαπάνη 1,5 τρισεκατομμυρίων δολαρίων του Εθνικού συστήματος υγείας των ΗΠΑ.
Η εταιρεία συνεχίζει να αναπτύσσει και άλλα εμβόλια εκτός από της Covid. Ένα από τα μεγαλύτερους πεδία εργασίας της καθοδηγείται από τη συνεργασία του καθηγητή με το Ίδρυμα Gates για την δημιουργία νέων τεχνολογιών και κατ’ επέκταση φαρμακευτικών σκευασμάτων για τον αναπτυσσόμενο κόσμο.
Ένας βασικός τομέας είναι τα εμβόλια, επειδή οι ασθενείς συχνά δεν επιστρέφουν για επαναληπτικές δόσεις. Το 1979, η ομάδα του καθηγητή δημοσίευσε την πρώτη εργασία που περιγράφει μια μέθοδο εμβολιασμού με μια κάψουλα βραδείας αποδέσμευσης. Το Ίδρυμα Gates ενδιαφέρθηκε ιδιαίτερα για το αν θα μπορούσαν να παραχθούν νανοσωματίδια που να απελευθερώνουν το περιεχόμενό τους σε επιθυμητό χρόνο από δυο μέρες μέχρι δυο μήνες.
«Για να το αντιμετωπίσουμε αυτό αναπτύξαμε μαζί με την ερευνήτρια του ΜΙΤ Ana Jaklenec μια νέα τεχνική κατασκευής μικροδομών υψηλής ανάλυσης (δημοσιεύτηκε στο Science) που ονομάζεται StampEd Assembly of polymer Layers (SEAL), η οποία μας επέτρεψε να δημιουργήσουμε παλμικά μικροσωματίδια, καθένα από τα οποία μπορεί να διοχετεύσει ουσία σε διαφορετική προκαθορισμένη επιθυμητή περίοδο, έτσι ώστε ουσιαστικά κάθε εμβόλιο να μπορεί να χορηγηθεί με μια μόνο ένεση (pulse boosting vaccines) και να απελευθερώνει την ουσία στον χρόνο και με τον ρυθμό που θέλουμε».
Στην ίδια λογική η ομάδα του καθηγητή εργάζεται και πάνω σε εμβόλια με επίθεμα (patches vaccines) που βασίζονται σε χορήγηση της φαρμακευτικής ουσίας με μικροβελόνες (microneedles).
Σχετικά με τα χάπια για κορωνοιό μακράς δράσης ο καθηγητής έχει ήδη δώσει άδεια στη Lyndra Therapeutics (που συνίδρυσε ο ίδιος το 2015). Σύντομα σε κλινικές δοκιμές θα μπει και ένα χάπι ελονοσίας που θα διαρκεί δύο εβδομάδες και ένα αντισυλληπτικό χάπι που θα πρέπει να λαμβάνεται μία φορά το μήνα.
«Ξεχωριστά στο εργαστήριο συνεχίζουμε να εργαζόμαστε σε συστήματα χορήγησης φαρμάκων με διαφορετικούς τύπους RNA και Crispr (γονιδιακή επεξεργασία) μέσα στα κύτταρα, αλλά και στην μηχανική ιστών», αναφέρει ο καθηγητής.
Η ομάδα Λάνγκερ ανέπτυξε επίσης νέες προσεγγίσεις για την βελτίωση της ανθρώπινης διατροφής στον αναπτυσσόμενο κόσμο όπου οι ελλείψεις μικροθρεπτικών συστατικών επηρεάζουν σχεδόν δύο δισεκατομμύρια ανθρώπους. Πολλοί πληθυσμοί στις αναπτυσσόμενες χώρες καταναλώνουν βασικές τροφές που συχνά απαιτούν εκτεταμένο μαγείρεμα. Όμως η θερμότητα, η υγρασία και η οξείδωση προκαλούν υποβάθμιση και χημικές αλλαγές σε βιταμίνες και μέταλλα.
«Για να αντιμετωπίσουμε αυτά τα ζητήματα, υποθέσαμε ότι ένα σύστημα ενθυλάκωσης που χρησιμοποιεί κατάλληλο υλικό ευαίσθητο στο pH θα μπορούσε δυνητικά να διατηρήσει το βραστό νερό που σταθεροποιεί τα θρεπτικά συστατικά για ώρες, αλλά ταυτόχρονα να διαλύεται γρήγορα στις όξινες συνθήκες στομάχου».
Ο Δρ Λάνγκερ είναι ενθουσιασμένος με όλες τις πιθανές νέες θεραπείες και τεχνολογίες που «τρέχουν» σε διάφορες φάσεις αυτή τη στιγμή, τόσο από το εργαστήριό του όσο και από τις εταιρείες που συνεργάζεται, και κυρίως με τα εξατομικευμένα εμβόλια κατά του καρκίνου, στα οποία έχει ποντάρει πολλά.
Ο ίδιος από το 1980 πρωτοπορεί επίσης και στον τομέα της μηχανικής ιστών, όπου μαζί με τον χειρουργό Joseph Vacanti δημιούργησαν τρισδιάστατα ικριώματα στα οποία τοποθέτησαν διάφορους τύπους κυττάρων για να αναπτύξουν ιστούς και όργανα. Αργότερα, τεχνικά αιμοφόρα αγγεία που δημιουργήθηκαν στο εργαστήριό του καθηγητή Λάνγκερ χρησιμοποιήθηκαν σε Ουκρανούς στρατιώτες τραυματίες.
«Κατασκευάσαμε αιμοφόρα αγγεία και δημιουργήσαμε τεχνητό δέρμα για εγκαυματίες. Έχουμε επίσης φτιάξει νέα υλικά στα οποία τα κύτταρα προσκολλώνται καλύτερα. Ό,τι μπορούμε να κάνουμε για να σώζουμε τις ζωές των ανθρώπων, θέλω να το κάνουμε!», προσθέτει.
Ο καθηγητής λέει πως δεν θα ήταν αυτό που είναι σήμερα αν δεν είχε στο πλάι του ικανούς ανθρώπους που τον υποστήριξαν σε όλη την διαδρομή του. Όταν έκλεισε τα 70 του χρόνια, παλιοί και νέοι φοιτητές του τού έκαναν γιορτή. Μαζεύτηκαν πάνω από 700 άτομα. Περισσότεροι από 400 που πέρασαν από το εργαστήριο του Λάνγκερ είναι σήμερα ακαδημαϊκοί, περισσότεροι από 500 εργάζονται στην βιομηχανία ή έχουν ιδρύσει εταιρείες και άλλοι 100 περίπου εργάζονται σε κυβερνητικές ή άλλες θέσεις εργασίας. Σαράντα οκτώ έχουν εκλεγεί στην Εθνική Ακαδημία Εφευρετών των ΗΠΑ, είκοσι τρείς στην Εθνική Ακαδημία Ιατρικής, είκοσι τρείς στην Εθνική Ακαδημία Μηχανικών, τρεις στην Εθνική Ακαδημία Επιστημών και σαράντα στον τομέα αξιολόγησης τεχνολογιών.
Πάνω από όλα όμως βάζει την οικογένειά του, την φίλη και σύζυγο, όπως αποκαλεί την νευροεπιστήμονα και απόφοιτη του ΜΙΤ γυναίκα του Λόρα, τα τρία του παιδιά, τον Μάικλ, την Σούζαν και τον Σαμ και τα εγγονάκια του. Μάλιστα η Λόρα του έχει θέσει και ως όρο να επιστρέφει στο σπίτι του στις επτά κάθε βράδυ για να βλέπει την οικογένειά του και για να τον βλέπουν κι εκείνοι.
