Nieuwe chip-modellen helpen geneesmiddelen de weg naar de hersenen te vinden
Voorbij de bloed-hersenbarrière
De hersenen houden de wetenschap al decennialang in een wurggreep. Niet door gebrek aan interesse, wel omdat ze zich moeilijk laten doorgronden. Toch lijkt de neurowetenschappelijke sector vandaag aan een nieuw hoofdstuk te beginnen.
Tijdens de J.P. Morgan Healthcare Conference in januari 2026 spraken investeerders zelfs over een “gold rush” in neuro-innovatie.
Dankzij vooruitgang in bloed- en CSF-biomarkers, gecombineerd met meer mature AI-modellen, kunnen patiëntengroepen steeds verfijnder worden ingedeeld.
Dat biedt perspectief voor de slaagkansen van klinische studies. En dat is nodig, want tegelijk neemt de druk toe door de vergrijzing van de bevolking en het groeiend aantal patiënten met neurodegeneratieve aandoeningen.
De bloed-hersenbarrière beschermt onze hersenen tegen ongewenste stoffen, maar vormt tegelijk een vrijwel ondoordringbare muur voor geneesmiddelen.
Investeren is één ding, begrijpen iets anders. Wie kijkt naar de ontwikkeling van geneesmiddelen voor hersenaandoeningen, ziet vooral hoe moeilijk vooruitgang te boeken is; slechts één op de honderd therapieën die in diermodellen werkzaam lijken, bereiken uiteindelijk de patiënt.
Voor ziekte‑modificerende behandelingen is de balans nog soberder. Eind 2025 werd bijvoorbeeld nog een grootschalige fase‑III‑studie met een GLP‑1‑agonist stopgezet, omdat het verloop van de ziekte van Alzheimer niet werd afgeremd.
Neurodegeneratie is biologisch complex en speelt zich af op het snijvlak van neuronen, glia, bloedvaten en het immuunsysteem. Bovendien ontbreekt het aan directe manieren om microscopische schade in het levende brein te volgen. Artsen en onderzoekers zijn daardoor grotendeels aangewezen op indirecte biomarkers, zoals via het bloed of beeldvorming.
Daar komt nog een extra hindernis bij: de bloed-hersenbarrière. Die beschermt onze hersenen tegen ongewenste stoffen, maar vormt tegelijk een vrijwel ondoordringbare muur voor geneesmiddelen. Veel veelbelovende therapieën stranden simpelweg omdat ze de hersenen niet bereiken - of omdat ze enkel in hoge dosissen effect hebben, met alle risico’s vandien.
Ten slotte zijn er ook de hoge ontwikkelingskosten. De vraag groeit dan ook naar ethische en betaalbare testmodellen die dicht aansluiten bij de menselijke fysiologie.
In dat kader ontwikkelt imec een bloed-hersenbarrière op chip waarin barrièrefunctie, moleculetransport en neuronale activiteit meetbaar zijn. Door die processen in real time te meten, ontstaat een veel rijker beeld dan met klassieke testopstellingen en krijgen we inzicht in de werking van deze beschermlaag.
De datarijkdom maakt het ook mogelijk om subtiele verbanden te leggen, bijvoorbeeld tussen ontstekingsreacties, de doorlaatbaarheid van de barrière en vroege tekenen van toxiciteit. Dat soort inzichten is essentieel om ziekteprocessen te begrijpen en beter te voorspellen welke geneesmiddelen kans maken om veilig en effectief te zijn.
Maar de ambitie reikt verder. Eenmaal een molecule de hersenen bereikt, moet ze ook inwerken op de juiste doelcellen en relevante ziekteprocessen beïnvloeden. Daarom ontwikkelt imec aanvullende chip-modellen waarin, naast de bloed-hersenbarrière, ook andere celtypes zoals astrocyten worden geïntegreerd. Z
Zo ontstaan neurovasculaire chip-modellen die de menselijke hersenen dicht benaderen. Ze maken gerichte studies mogelijk naar de vroege stadia van ziekteprocessen, zoals het ontstaan van neuro-inflammatie of het verzwakken van de bloed-hersenbarrière. Momenteel wordt bijvoorbeeld zo de ziekte van Parkinson ‘on-chip’ nagebootst.
Opvallend is dat ook de regelgeving deze technologische evolutie begint te volgen. In de Verenigde Staten erkennen de FDA Modernization Acts 2.0 en 3.0 organ-on-chip modellen expliciet als alternatief voor bepaalde dierproeven in de geneesmiddelenontwikkeling.
In Europa is een vergelijkbare trend zichtbaar: initiatieven zoals het Innovative Medicines Initiative (IMI) stimuleren de validatie en standaardisering van mens-relevante preklinische modellen, verder dan diermodellen. Het Verenigd Koninkrijk experimenteert zelfs met nieuwe beoordelingskaders waarin niet één geneesmiddel, maar het volledige ontwikkelingsproces centraal staat.
Voor hersenaandoeningen kan die samenloop van investering, technologie en beleid een echte omslag betekenen. Organ-on-chip systemen zullen diermodellen niet volledig vervangen, maar ze kunnen het preklinische traject wel robuuster maken: veelbelovende strategieën sneller selecteren om zo effectieve geneesmiddelen vlotter bij de patiënt te krijgen.
