Een groot Nederlands consortium is bezig om nieuw licht te schijnen op kankerdiagnostiek. ‘Het is een heel mooie gelegenheid die ons geboden is en de resultaten zijn al even mooi.’

Zo’n vijf jaar geleden startte het consortium Cancer-ID met het doel om kanker op een nieuwe manier te onderzoeken. Zes Nederlandse onderzoeksgroepen sloegen de handen ineen om te kijken welke technieken ze konden gebruiken om zogenoemde tumor-derived extracellular vesicles (tdEV’s) uit bloed te isoleren en te analyseren. ‘We willen tdEV’s isoleren om de aanwezigheid van kanker aan te tonen’, vertelt Cees Otto, universitair hoofddocent aan het TechMed Centre van de Universiteit Twente.

De groepen hebben verschillende rollen in het programma. ‘Leon Terstappen (ook van de UT, red.) bijvoorbeeld is een expert op het gebied van het kwantitatief aantonen van circulating tumor cells in het bloed.’ Zelf werkte Otto samen met het Amsterdams Medisch Centrum. ‘Op een gegeven moment ontstond het idee dat er zich naast die individuele circulating tumor cells ook kleinere structuren van tumorcellen in het bloed moeten bevinden die we zouden kunnen gebruiken om tumoren te detecteren.’

Er was toen alleen nog vrij weinig bekend over dat soort extracellulaire blaasjes (EV’s). ‘De gedachte was dat die blaasjes tussen de 50 en 1.500 nm in diameter zouden zijn. Je kunt begrijpen dat die laatste grootte veel makkelijker te detecteren valt dan de eerste. Tegenwoordig weten we dat EV’s zelfs tot 30 nm klein kunnen zijn. De uitdagingen zijn dus alleen maar groter geworden, al is er ook veel vooruitgang geboekt.’

Vorig jaar verscheen er een publicatie van Terstappen die aantoonde dat je de tdEV’s inderdaad diagnostisch kunt inzetten om tumoren aan te tonen. Ook blijkt de hoeveelheid tdEV’s een maat te zijn voor de gezondheidsstatus en de levensverwachting van de patiënt. Otto: ‘Het voordeel van zo’n groot consortium is dat je een probleem langs verschillende paden kunt benaderen. Dat is mijns inziens de enige manier om dit soort resultaten te bereiken.’

Afsnoering

‘Cellen hebben een uitgebreid intra- en extracellulair systeem om informatie uit te wisselen’, legt Otto uit. ‘De informatiedragers, zoals mRNA en DNA, zitten verpakt in blaasjes die ofwel intracellulair gemaakt worden ofwel als afsnoeringen van het membraan ontstaan, zoals de EV’s en tdEV’s.’ De tdEV’s kun je ‘ondervragen’ door te kijken naar eiwitsamenstelling, die representatief is voor het weefsel waaruit ze zijn ontstaan.

Omdat de EV’s zich in het nanometergebied bevinden, zocht Otto een combinatie van technieken die de hoogste resolutie zou geven. ‘We gebruiken daar atomic force-microscopie en scanning electron-microscopie voor. De uitdaging zat hem in het vastleggen en terugvinden van EV’s op oppervlakken zodat je ook de chemische samenstelling kunt bekijken met Raman-spectroscopie.’

Dat kregen Otto en zijn team voor elkaar door een gladde roestvrijstalen plaat te modificeren met een carboxydecylfosfonzuurmonolaag. Op de monolaag zet je dan anti-EpCAM antilichamen die de tdEV’s afvangen. ‘Zo kunnen we de grootte, morfologie en chemische informatie van individuele EV’s onderzoeken.’

Uiteindelijk wil Otto deze techniek op nog meer vlakken toepassen. ‘We lezen bijna dagelijks in de krant over de problemen met plasticvervuiling en ik denk dat deze gecombineerde technieken buitengewoon nuttig kunnen zijn om micro- en nanoplastics te karakteriseren vanuit allerlei componenten. Ik vind het mooi dat zo’n biomedisch project als dit een techniek in het leven kan brengen die je voor iets heel anders kunt toepassen.’