‘Ik hou van wetenschap, ontwerpen én mensen helpen’

| Maaike Platvoet

Hugh Herr (52), MIT-professor biotechniek, ontwikkelt niet zomaar technology. ‘Het zijn bionische protheses die de fysieke mogelijkheden van mensen met èn zonder beperking vergroten’, legt hij uit. Zelf draagt de Amerikaan – na een dubbele onderbeenamputatie – de door hemzelf ontworpen bionische ledematen. Voor die innovatie krijgt hij een eredoctoraat van de UT.

Photo by: Heinz Troll

Het prestigieuze Massachusetts Institute of Technology blaakt in de najaarszon. De eeuwenoude eiken op de campus kleuren al rood en geel, maar de indian summer van Boston houdt de technologisch topuniversiteit nog in de greep. Tussen de hightech buildings scharrelen grijze eekhoorns met dikke pluimstaarten hun wintervoorraad bij elkaar. Van de studenten krijgen ze geen aandacht; deze squirrels zijn in Amerika net zo gewoon als huismussen in Holland.

Het is lunchtijd en op het MIT-terrein stromen studenten en medewerkers van ontelbare nationaliteiten de gebouwen uit om een plekje in de zon te zoeken. Daar eten ze geen bammetjes met kaas; op het MIT ga je voor de lunch naar de zogenaamde food area, waar je elk wereldgerecht kunt krijgen dat je wenst. Het is goed toeven op de hippe MIT-campus. De mensen zijn vriendelijk en ontspannen. Maar het bruist ook, er hangt een sfeer van gedrevenheid. Iedereen weet: this is where it happens. MIT, volgens de QS World University Ranking de beste universiteit ter wereld.

Gipsafdrukken van ledematen

Vanaf de hoofdingang is het dik tien minuten lopen naar het Biotechnologie Lab van professor Hugh Herr. Het bevindt zich in een strak wit gebouw met veel glas. Herr kijkt op de derde verdieping uit op een werkplaats vol protheses, 3d-printers, gipsafdrukken en hightech meetapparatuur. Gekleed in een zwart T-shirt en zwarte broek neemt hij net de laatste hap als zijn Nederlandse bezoek zich aandient. Er is een strak uurtje ingepland. Geen probleem voor deze professor, gewend als hij is aan het geven van interviews.

Herr laat weten very pleased te zijn met het eredoctoraat van de UT. Zijn tweede, vertelt hij. ‘Maar zeker niet minder bijzonder. De UT mag dan een kleinere universiteit zijn, jullie zijn een grote speler op het onderzoeksterrein biotechnol.’ De Amerikaanse professor werd door UT-hoogleraar Herman van de Kooij voorgedragen en op de hoogte gesteld van het eredoctoraat. ‘Hoewel Herman en ik nooit op wetenschappelijk vlak samenwerkten, hebben wij elkaar verschillende keren ontmoet op congressen. Ik ben onder de indruk van zijn werk. We inspireren elkaar.’

Hij zegt zich te verheugen op zijn komst naar de UT. Dat zal de eerste keer zijn. ‘Hoeveel studenten hebben jullie?’, wil hij weten. ‘Dat aantal is wat wij jaarlijks aan bachelorstudenten binnenhalen’. De MIT-professor zegt het zonder blikken of blozen, hij heeft duidelijk een droge humor, die je overigens door zijn zware Amerikaanse tongval snel kunt missen.

Fervent bergbeklimmer

Herr werd in 1964 geboren, in Pennsylvania. Met zijn ouders en broers trok hij er in zijn jeugd regelmatig op uit. ‘We maakten trektochten door Noord-Amerika en gingen kamperen.’ Daar deed hij ook zijn eerste klimervaringen op. ‘Mijn broers en ik leerden het ons zelf aan op rotsen.’ Gaandeweg raakte hij een steeds ferventer bergbeklimmer. Wat hem zo aantrekt in deze sport? Herr citeert Hemingway: ‘There are only three sports: bullfighting, motor racing, and mountaineering; all the rest are merely games. I could not agree more.’

In 1982, op 17-jarige leeftijd, komt Herr met een vriend vast te zitten in een sneeuwstorm op Mount Washington in New Hampshire. Het duurt bijna vier dagen voordat ze gered worden. Eén man van het reddingsteam komt daarbij om. De onderbenen van Herr moeten, omdat ze bevroren zijn, worden geamputeerd. Het betekent voor hem een belangrijk keerpunt in zijn leven.

Na maanden van operaties en revalideren, wil Herr maar één ding: opnieuw klimmen. Hij ontwerpt daarom zijn eigen prothetische benen, die totaal niet op de traditionele lijken. Hij maakt een prothetische voet die veel stijver is dan de gebruikelijke protheses, maar die hem wel in staat stelt om stevig op smalle rotsen te staan. Ook worden er spijkers van titanium in aangebracht, zodat hij grip heeft op ijzige wanden. Daarbij kunnen de onderbenen in hoogte variëren, waardoor er beter balans kan worden gevonden als dat nodig is. Dankzij dit ontwerp is Herr in staat om enkele maanden na zijn amputatie opnieuw te klimmen. Op een hoger niveau dan hij gewend was.

Nieuwe generatie protheses

Herr besluit daarop science en engineering te gaan studeren. Hij haalt zijn masters degree werktuigbouwkunde aan het MIT en promoveert in biophysics aan Harvard. Als postdoc aan het MIT begint hij technologie te ontwikkelen voor een nieuwe generatie protheses: computergestuurd, slim en krachtig. Hij werkt dan in het MIT’s Leg Lab, waar in die tijd robots worden ontwikkeld die kunnen lopen en rennen. Het lab wordt gerund door Gill Pratt, die Herr binnenhaalt als zijn postdoc. ‘Zie je dat?’, vraagt Herr en wijst naar een prothese in zijn kantoor. ‘Mijn MIT-collega, Woodie Flowers, ontwikkelde deze technologie in de jaren tachtig en negentig. Het is een computer-aangestuurde knie, die gebruik maakt van magnetische onderdelen, en kan variëren in weerstand als de persoon wandelt. Het is een vroeg prototype van wat we tegenwoordig maken .’ Herr omschrijft Flowers als zijn rolmodel. ‘Ik heb ontzettend veel aan hem te danken, hij is een briljant man. Hij motiveerde mij om naar Harvard te gaan.

Die eerste bionische prothese van Herr is inmiddels veel verder doorontwikkeld. Maar dat niet alleen; er volgden tal van andere innovaties. De uitvindingen van de MIT-professor zijn beschermd met in totaal 72 patenten. Zijn meeste bekende is een computer aangedreven enkel- en voetprothese – ook wel de EmPouwer Ankle genoemd - die hij zelf ook draagt en op de markt is gebracht door het door hem opgerichte bedrijf BioniX Medical Technologies. Ook ontwikkelde hij een computer aangedreven knieprothese, ‘Rheo Knee’, op de markt gebracht door Össur.

Amerikaanse oorlogsveteranen

De voet- en enkelprothese is verkocht aan het Amerikaanse Ministerie van Defensie en aan de Veterans Association en ging naar meer dan 700 gewond geraakte oorlogsveteranen. Ook ontwikkelde Herr speciaal voor Adrianne Haslet-Davis – een danseres die haar onderbeen verloor bij de bomaanslag tijdens de Boston Marathon in 2013 – een prothese. Maandenlang bestudeerde hij met zijn onderzoeksteam de spierbewegingen van een danser, waarna dit met een robotisch systeem werd nagebouwd. ‘Dat was heel bijzonder’, zegt Herr, die graag zou zien dat meer mensen in aanmerking zouden komen voor zijn uitvindingen. ‘Daarover ben ik al lange tijd, en dan praat je echt over jaren, in gesprek met verzekeraars. Een frustrerend proces.’ Via zijn bedrijven probeert Herr nu ook de Europese markt te betreden.

Dromen heeft de gelauwerde professor nog volop. Onlangs zette hij binnen MIT een centre for extreme bionics op, waarbij zes faculteiten betrokken zijn. ‘Wij zijn bezig om daarvoor een grote onderzoeksubsidie binnen te halen. In plaats van drie miljoen dollar hoop ik nu op 100 miljoen. Dat geld moet via fondsenwerving binnenkomen. Als dat lukt, kunnen we op grotere schaal onderzoek doen. Ik zie het namelijk als taak om niet alleen nieuwe technologie te ontwikkelen, maar ook om die technologie te vermarkten en naar de patiënt te brengen. Die ondernemende houding is hier op MIT niet alleen doodnormaal, maar ook noodzaak.’

Verder wil Herr bionische protheses ontwikkelen, die ‘net zo comfortabel moeten zitten als een paar pantoffels’. ‘Wat ik wil is een betere mechanische aansluiting vinden tussen prothese en lichaam, want juist daar veroorzaakt de prothese vaak veel pijn en ongemak.’ Om dit te bereiken, brengen Herr en zijn collega’s lichamelijk beeldmateriaal, computermodellen en 3d-prints samen om een optimale ‘bionische huid’ te creëren, die veilig en comfortabel energieladingen kan sturen naar de bionische ledematen.

Ghandi en Martin Luther King

Herr is er stellig in: ‘Ik hou van de wetenschap, van ontwerpen en van mensen helpen. Het is heerlijk dat ik de drie dingen die ik het liefste doe kan combineren.’ Was hij destijds niet vast komen te zitten op die berg, dan was hij nooit zover gekomen. Wat Herr dan was geworden? ‘Sportman’, zegt hij resoluut. Nu laat hij zich graag inspireren door grote namen, zoals Ghandi en Martin Luther King. ‘Zij maken deel uit van een grote sociale beweging, die ervoor zorgde dat mensen anders gingen denken en zich bewust werden van bepaalde zaken.’

Zelf hoopt hij als wetenschapper vooral de jongere generatie te motiveren voor engineering and science. Herr geeft niet veel onderwijs, maar ziet het als een belangrijke taak om studenten voor zijn onderzoeksveld te interesseren. ‘Als ik een TED-talk houd, heeft dat altijd veel impact. Soms zijn er mensen die me na afloop op straat aanspreken en zeggen dat ik de reden ben dat ze zijn gaan studeren. Ik zie mezelf dan ook als ambassadeur van mijn onderzoek. Ook op de UT zal ik een college verzorgen (24 november, red.) over de werking van ons brein, onze lichamen en bionische interventies.’

Heeft hij tips voor studenten die straks naar hem komen luisteren? ‘Probeer uit te vinden waar je hart naar uit gaat, ook al is dat misschien niet gemakkelijk als je zo jong bent. Doe vooral waar je passie ligt. Ooit werd aan de Dalai Lama gevraagd: wat is het doel van het leven? ‘Gelukkig zijn’, was zijn antwoord.’

Het uur is om. De agenda van Herr laat weinig speelruimte toe. De komende weken vliegt hij een paar keer naar Europa: voor lezingen, congressen en de uitreiking van een eredoctoraat in Twente. Laatste vraag: wat doe Herr het liefst als hij niet werkt? Hij lacht: ‘Having a good time sleep.’