TDer Chemieingenieur Robert Langer war Mitbegründer des Covid-19-Impfstoffherstellers Moderne, und seine Innovationen haben dazu beigetragen, mehr als 100 Produkte von künstlicher Haut bis hin zu Boten-RNA (mRNA)-Impfstoffen zu entwickeln. Der 73-Jährige hat einen Berg von Forschungsarbeiten und Patenten zu seinem Namen, darüber hinaus hat er mehr als 40 Unternehmen gegründet und mehr als 200 Auszeichnungen gewonnen, darunter den Queen Elizabeth Prize, der als „Nobelpreis“ bezeichnet wird Ingenieurwesen”. Langers Labor für biomedizinische Technik am Massachusetts Institute of Technology, wo er eine Professur innehat, beschäftigt mehr als 100 Forscher. Er sprach mit dem Beobachter markieren Unesco World Engineering Day for Sustainable DevelopmentAnfang dieses Monats statt.
Letztes Jahr hast du debütiert Forbes Milliardärsliste des Magazins. Ein Mitbegründer von Moderna zu sein, hat sich gelohnt! Wie hat es sich angefühlt?
Es ist peinlich. Jeder sieht es. Ich habe noch nie eine Moderna-Aktie verkauft, also gebe ich das Geld nicht aus. Aber ich habe nie etwas davon getan, um reich zu werden. Ich habe nie nach hochbezahlten Jobs gesucht. Mein ganzes Leben lang habe ich nach Dingen gesucht, von denen ich dachte, dass sie einen Unterschied machen würden.
Hätten Sie gedacht, dass Moderna erfolgreich sein würde, als Sie es gegründet haben? in 2010?
Die Plattform – mRNA-basierte Medikamente, die dem Körper über Nanopartikel zugeführt werden – hatte revolutionäres Potenzial, und aufgrund meiner Arbeit zur Arzneimittelabgabe großer Moleküle dachte ich, wir könnten es schaffen, auch wenn andere daran zweifelten. Ich erinnere mich, meiner Frau gesagt zu haben, dass Moderna meiner Meinung nach das erfolgreichste Biotech-Unternehmen der Geschichte sein würde! Natürlich hat der Covid-19-Impfstoff den Erfolg des Unternehmens beschleunigt, aber wir konnten ihn nur wegen all der zugrunde liegenden Technologie herstellen, die wir bereits entwickelt hatten.
Sie sind in Albany, New York, aufgewachsen. Dein Vater betrieb einen kleinen Spirituosenladen und dein mähm hat sich um dich gekümmert und deine Schwester. Wie sind Sie zum Chemieingenieurwesen gekommen?
Meine Eltern kauften mir Gilbert-Hobby-Sets, darunter ein Chemie-Set. Ich habe ein kleines Labor in unserem Keller eingerichtet, um Chemikalien zu mischen und die Farben zu verändern, und ich habe es geliebt. In der High School mochte ich zwar Chemie, aber Mathe war das einzige Fach, in dem ich gut war. Am College wurde mir geraten, Ingenieurwesen zu studieren, und ich hörte zu. In meinem ersten Jahr an der Cornell University war ich außer in Chemie schrecklich, also beschloss ich, dass ich besser Chemieingenieurwesen studieren sollte.
Sie haben am MIT in Chemieingenieurwesen promoviert, sind aber Ihren Kommilitonen nicht in hochbezahlte Jobs in der Ölindustrie gefolgt …
Ich hatte beschlossen, dass ich mein Chemieingenieurwesen nutzen wollte, um Menschen zu helfen, und so lehnte ich die Stellenangebote ab. Nach vielen unbeantworteten Briefen bekam ich eine Stelle als Postdoktorand in der Krebsforschung. Es befand sich im Labor von Judah Folkman, einem Professor und Chirurgen am Bostoner Kinderkrankenhaus, der für seine ungewöhnlichen Anstellungen bekannt ist. Es hat mein Leben verändert. Ich war der einzige Ingenieur im ganzen Krankenhaus. Ich begann darüber nachzudenken, wie Materialien in die Medizin gelangten. Ärzte würden Damengürtelmaterial als Basis für ein künstliches Herz und Matratzenfüllung für die Basis eines Brustimplantats verwenden. Ich dachte: Warum nicht stattdessen das gewünschte Material von Grund auf entwerfen?
Sowohl die Covid-19-Impfstoffe von Moderna als auch Pfizer unterscheiden sich von früheren Impfstoffen: Sie fügen mRNA ein, um unseren Zellen beizubringen, wie man ein Protein herstellt, das eine Immunantwort auslöst. Was war Ihr konkreter Beitrag zur Technologie?
Die erste Person zu sein, die Nukleinsäuren wie RNA und DNA über winzige Partikel in den Körper bringt. Folkman hatte die Idee, dass, wenn man die Bildung von Blutgefäßen in einem Tumor stoppen könnte, dies ein neuer Weg zur Behandlung von Krebs sein könnte. Aber um das Problem zu lösen, mussten wir dem Körper große Moleküle zuführen. Niemand vor uns hatte das getan, und uns wurde gesagt, dass dies unmöglich sei: Die Moleküle seien zu groß, um durch eine Kapsel oder ein Partikel zu wandern, und zu zerbrechlich, um darin platziert zu werden. Aber ich habe winzige Partikel – Polymerkapseln – hergestellt, die nahezu jedes Protein oder jede Nukleinsäure über einen längeren Zeitraum abgeben können. Wir veröffentlichte die Erkenntnisse 1976.
Die Leute waren anfangs skeptisch – ich bekam keine Stipendien oder eine Stelle in einer Ingenieurabteilung –, aber im Laufe der Zeit änderte sich die Denkweise der Wissenschaftler: Vielleicht könnte man andere Arten von winzigen Partikeln herstellen und andere Makromoleküle liefern [the Covid-19 mRNA vaccines use lipid nanoparticles for delivery]. Der erste Blutgefäßhemmer zur Behandlung von Krebs, Avastin, wurde 2004 von Genentech auf den Markt gebracht, teilweise unter Verwendung von Techniken, die in Folkmans Labor entwickelt wurden.
Wo sonst ist Drug-Delivery-Technologie dass Sie Pionierarbeit geleistet haben und heute verwendet werden?
Viele Leute haben auf der Arbeit, die wir begonnen haben, aufgebaut und verschiedene Anwendungen und Verbesserungen entwickelt. Heute werden injizierbare Mikropartikel zur Behandlung von psychischen Erkrankungen wie Schizophrenie und Opioidabhängigkeit sowie Typ-2-Diabetes und Schmerzen eingesetzt. Unsere Arbeit war entscheidend für medikamentenfreisetzende Stents. Nanopartikel werden auch zur Behandlung von Krebs und bestimmten seltenen Krankheiten eingesetzt.
Moderna entwickelt sich mRNA-Medikamente für ein breites Spektrum von Krankheiten über Covid-19 hinaus. Zu den laufenden klinischen Studien gehören ein Grippe- und ein HIV-Impfstoff. Erwarten Sie, dass sie Erfolg haben, und worauf freuen Sie sich am meisten?
Ich gehe davon aus, dass viele von ihnen dies tun werden, wenn nicht jede einzelne Prüfung. Und ich gehe davon aus, dass Sie mit der Zeit mehr Erfolg sehen werden, weil es auch andere Unternehmen und mehr Versuche geben wird. Ich freue mich über all diese möglichen neuen Behandlungen. Wenn personalisierte Krebsimpfstoffe funktionieren, ist das eine große Sache.
Sie sind auch ein Pionier auf dem Gebiet des Tissue Engineering. Welche Fortschritte haben Sie dort gemacht?
In den frühen 1980er Jahren kamen der Chirurg Joseph Vacanti und ich auf die Idee, dreidimensionale Gerüste herzustellen, auf die man verschiedene Arten von Zelltypen setzen konnte, um Gewebe und Organe herzustellen. Seitdem hat meine Arbeit viele verschiedene Gewebe und Organe erfasst: Wir haben Blutgefäße verändert und künstliche Haut für Verbrennungsopfer geschaffen. Wir haben auch neue Materialien hergestellt, an denen Zellen besser haften.
Tun die Pharmaunternehmen, einschließlich Moderna, genug, um Covid-19-Impfstoffe in ärmere Länder zu bringen? Covaxdie globale Beschaffungsinitiative für Covid-19-Impfstoffe, hat kritisiert die pharmazeutischen Unternehmen für ein „fehlendes Teilen der Lizenzces, technologie und Know-How“.
Ich glaube, dass sowohl die Pharmaunternehmen als auch die Regierungen ihr Bestes geben. Sicherlich erweitern die Unternehmen die Produktionskapazitäten. Moderne diese Woche angekündigt es arbeitet daran, ein Werk in Kenia zu errichten. Das hat es auch angekündigt es erweitert sein früheres Patentversprechen, seine Covid-19-bezogenen Patente während der Coronavirus-Pandemie nicht durchzusetzen, um sie jetzt in Ländern mit niedrigem und mittlerem Einkommen niemals durchzusetzen. Außerdem, die neuesten Informationen ist, dass das Problem nicht darin besteht, genügend Impfstoffe zu haben, sondern darin, sie in die Arme der Menschen zu bekommen. Es ist eine logistische Herausforderung. Die Afrikanische Union hat kürzlich eine Option zum Erwerb von 60 Millionen Dosen von Moderna abgelehnt.
Moderna war auch in einem Patentstreit mit den USA Nationales Gesundheitsinstitut (NIH) darüber, ob drei NIH-Wissenschaftlern auch die Entdeckung der genetischen Sequenz zugeschrieben werden sollte, die für den Impfstoff von zentraler Bedeutung ist. Das Unternehmen hat einen Rückzieher gemacht in der Hoffnung, eine einvernehmliche Lösung mit dem NIH zu erreichen, aber wird dies letztendlich vor Gericht landen?
Ich glaube nicht. Moderna hat dem NIH Miteigentum an dem Patent angeboten. Moderna hat es immer sehr geschätzt, mit dem NIH zusammenzuarbeiten, und ich denke auch umgekehrt. Wir arbeiten immer noch zusammen. Die Beziehung war ein Gewinn für uns beide und für die Welt.
Wie hast du ein Produkt entwickeln, das Frizz verhindert?
2005 habe ich zugesagt, mich an der Gründung zu beteiligen Der lebende Beweis, ein Unternehmen für Haar- und später Hautpflegeprodukte. Ein Ziel war es, Haarkräuseln vorzubeugen. Wir haben uns gründlich umgesehen und festgestellt, dass diese bereits existierenden und für andere Anwendungen zugelassenen Polymere super wasserabweisend sind. Ein zweites Ziel war es, dem Haar mehr Fülle zu verleihen. Wir haben Polymere, die wir bereits entwickelt hatten und die zu einigen neuen Gentherapeutika geführt hatten, wiederverwendet. Unilever kaufte 2016 den Haarbereich von Living Proof und wir haben den Hautpflegebereich an Shiseido ausgegliedert.
Woran arbeiten Sie derzeit in Ihrem Labor?
Einer der größten Arbeitsbereiche ist mit der Gates-Stiftung über die Schaffung neuer Technologien für die Entwicklungsländer. Bei Impfstoffen arbeiten wir beispielsweise an einem neuen Ansatz, bei dem Sie nur eine einzige Injektion mit Nanopartikeln oder Mikropartikeln verabreichen und den Impfstoff durch Popen in verschiedenen Monaten abgeben, sodass Sie auch die Auffrischungsimpfungen erhalten. Unsere frühere Arbeit an langwirksamen oralen Pillen haben wir an Lyndra Therapeutics lizenziert [co-founded by Langer in 2015]. Geht bald in klinische Studien sollte eine Malariapille sein, die zwei Wochen lang wirken kann, und eine Pille zur Empfängnisverhütung, die einmal im Monat verabreicht werden soll. Unabhängig davon arbeiten wir im Labor weiter an Abgabesystemen, um verschiedene Arten von RNA und Crispr zu erhalten [gene editing] in Zellen, und in der Gewebezüchtung versuchen wir, Materialien herzustellen, die nicht fibrotisch werden.
Wird Technik unterbewertet? Wie kann es mehr Respekt gewinnen?
Es hängt vom Land ab, aber Wissenschaft und Technik im Allgemeinen, sicherlich in den Vereinigten Staaten, erhalten nicht so viel Status und Respekt, wie ich gerne sehen würde. Ich denke, es ist wichtig zu betonen, wie sehr Ingenieure die Welt zum Besseren verändert haben und können. Es ist aufregend für mich zu sehen, wie Technik und Biologie das Leben der Menschen verbessern; das war von anfang an mein traum.
Was raten Sie jungen Menschen, die sich für einen Ingenieurberuf interessieren?
Schießen Sie hoch und zielen Sie darauf ab, große Probleme zu lösen. Es ist in Ordnung, Risiken einzugehen, und es ist in Ordnung, zu scheitern. Und Vielfalt jeglicher Art in Ihrem Hintergrund ist ein Plus. Je mehr Menschen mit unterschiedlichen Perspektiven an die Sache herangehen, desto besser lassen sich große Probleme lösen.
Du bist dafür bekannt, viel Sport zu treiben. Was machst du um fit zu bleiben?
Leider ist mein Vater mit 61 an einem Herzinfarkt gestorben und ich neige zu hohen Cholesterinwerten. Ich möchte für meine Familie und meine Schüler da sein. Ich gehe, laufe und hebe Gewichte für ungefähr zwei oder drei Stunden jeden Tag. Aber ich multitaske: Die ganze Zeit, in der wir geredet haben, bin ich gelaufen.
Eine neue Reihe von Kurzfilmen mit „Ingenieurshelden“, darunter Robert Langer, kann auf der Website der Royal Academy of Engineering angesehen werden Hier