©Shutterstock
Cellen communiceren onderling door middel van kleine blaasjes, zogenaamde Extracellulaire Vesicles (EV’s). Ook tumorcellen scheiden deze uit en dan heten ze tumor-derived Extracelluaire Vesicles (tdEV’s). ‘We weten uit eerder onderzoek dat de hoeveelheid tumorblaasjes in het bloed samenhangt met de overlevingskans van de patiënt’, vertelt Pepijn Beekman, promovendus bij Organische Chemie. ‘Dat maakt ze dus niet alleen interessant voor diagnostiek, maar ook om te monitoren of een behandeling aanslaat.’ Beekman ontwikkelde samen met de Twentse promovendus Agustin Enciso-Martinez een chip waarmee je tumorblaasjes kunt aantonen.
Een druppel bloed
‘Er bestaan al tests om kanker in bloed op te sporen door te zoeken naar kankercellen of DNA van kankercellen’, legt Beekman uit. ‘Maar detectie blijft erg lastig, met name in de vroege stadia. Omdat de concentratie kankercellen meestal erg laag is, moet je veel buisjes bloed aftappen om überhaupt een kankercel te vinden.’ De tumorblaasjes kunnen volgens hem uitkomst bieden, omdat ze in veel grotere getalen aanwezig zijn. ‘Dan kun je uit een druppel bloed ontzettend veel informatie halen. Met de bestaande analysemethoden lukte dat nog niet. Bloed bevat namelijk nog heel veel andere kleine deeltjes en tot nu toe was het heel moeilijk om de tumorblaasjes te onderscheiden.’
Dan kan je bijvoorbeeld in een heel vroeg stadium zien of iemand kanker heeft, nog voordat tumoren zichtbaar zijn op scans, en bepalen welke behandeling je het best kan instellen
Pepijn Beekman, promovendus bij Organische Chemie
Unieke vingerafdruk
De nieuwe methode maakt het wél mogelijk om tumorblaasjes op een betrouwbare manier te vangen en te scheiden van de andere deeltjes. De onderzoekers gebruikten een chip met daarop antilichamen die als een soort puzzelstukjes alleen op tumorblaasjes passen. Ze testten deze methode op tumorblaasjes uit prostaatkankercellen. Omdat de blaasjes te klein zijn om onder de gewone microscoop te zien, gebruikten ze andere analysemethoden om heel gedetailleerde informatie te verkrijgen van de tumorblaasjes, zoals Ramanspectometrie. ‘Elk blaasje is namelijk net even anders’, legt Beekman uit. Door verschillende analysemethoden te combineren ontdekten de onderzoekers als het ware de unieke vingerafdruk van zo’n tumorblaasje. Die informatie kunnen ze gebruiken om diagnostische tests te ontwikkelen.
De chip die Beekman ontwierp met de verschillende "parkeervakken" om speciefieke deeltjes weer terug te vinden.
Schiphol
Beekman: ‘Het lastige is dat telkens als je van apparaat wisselt voor een nieuwe analyse, je weer exact hetzelfde deeltje terug moet vinden op de chip. Dat is zoeken naar een speld in een hooiberg.’ Daar heeft hij wat op gevonden: geïnspireerd door de parkeergarage van Schiphol deelde Beekman de microchip in met “parkeervakken” inclusief de symbolen die hij in de chip had “gefreesd”. ‘Zo wist ik dan bijvoorbeeld dat ik dat specifieke deeltje had bekeken bij Klomp A9.’
In de toekomst wil Beekman de methode testen op bloedmonsters van patiënten. ‘Uiteindelijk hopen we dat er een test komt die genoeg heeft aan een druppeltje bloed. Dan kan je bijvoorbeeld in een heel vroeg stadium zien of iemand kanker heeft, nog voordat tumoren zichtbaar zijn op scans, en bepalen welke behandeling je het best kan instellen.’ Maar het duurt nog zeker vijf jaar voordat de eerste klinische tests plaats kunnen vinden.
Het onderzoek werd gepubliceerd in de tijdschriften Lab on a Chip en Nanoletters. De studie maakt deel uit van het Cancer-ID-programma dat mede wordt gefinancierd door NWO.