New biosensor is a smoke detector for cancer (NL)
Post on Eos Magazine by Thijs Van der Snickt
En dan blijft het stil. Geen nieuws. Geen antwoorden. Alleen wachten.
Niet alleen op een bevestiging van wat er aan de hand is, maar op wat daarna komt: hoe moet dit behandeld worden? Welke therapie past het best bij jouw specifieke tumor? Welke genetische kenmerken spelen een rol?
Vandaag bestaan er krachtige technologieën om dat soort moleculaire informatie op te sporen. Zoals PCR, dat gericht zoekt naar bekende genetische afwijkingen. Of sequencing, dat het DNA van een tumorstaal tot in detail analyseert, een soort digitale microscoop.
Ze leveren waardevolle informatie, maar vragen tijd, dure apparatuur en gespecialiseerde kennis. Zelfs in de beste omstandigheden kan het nog altijd dagen tot weken duren voor de resultaten er zijn.
Als het weefsel intern wordt verwerkt, van voldoende kwaliteit is en de test routinematig is, kunnen we de resultaten binnen een week hebben. Ik moet een patiënt echter vaak vertellen dat er al drie weken voorbij zijn en dat we nog steeds geen resultaten hebben. - Oncoloog Universitair Ziekenhuis Antwerpen
Daarom is er nood aan een nieuw soort test. Niet om kanker op te sporen, daarvoor blijft de klassieke diagnose via histopathologie essentieel. Maar wél om sneller de moleculaire informatie te verkrijgen die artsen helpt beslissen welke behandeling het meest kans op succes heeft.
Vandaag gebeurt dat meestal in gecentraliseerde laboratoria, met dure infrastructuur en gespecialiseerde technici. Dat betekent transport van stalen, wachttijden, en soms beperkte toegang, zeker buiten grote ziekenhuizen.
Wat we nodig hebben, is een test die sneller en eenvoudiger werkt. Die gericht detecteert of een tumor een genetische verandering bevat waarvoor gerichte therapie beschikbaar is.
Precies dat proberen wij te ontwikkelen. Een technologie die bruikbaar is in het ziekenhuis zelf, en op termijn ook in kleinere zorginstellingen of landen met beperkte middelen.
Een nieuwe technologie: klein, snel en veelbelovend
Wat als we een chip hadden, ongeveer zo groot als een muntstuk – vergelijkbaar in formaat met de elektrodesensor in een glucosemeter? Een compacte sensor die binnen enkele uren genetische sporen van een tumor kan opsporen, en zo mee bepaalt welke behandeling het meest geschikt is.
Dat is geen verre toekomstmuziek. Het is precies waar we vandaag aan werken: een elektrochemische biosensor die meetbare signalen geeft zodra hij zo’n biomerker detecteert.
Hoe werkt dat precies?
De kracht van deze technologie zit in de eenvoud én de snelheid. De biosensor combineert lichtgevoelige moleculen (zogeheten fotosensitizers) met elektrochemie. Wanneer er tumor-DNA aanwezig is in een biologisch staal, bijvoorbeeld in een bloedstaal, bindt dat zich aan de sensor. Vervolgens wordt het staal belicht, waardoor de fotosensitizers een chemische reactie in gang zetten.
Die reactie activeert als het ware een “alarm”, dat wordt omgezet in een elektrisch signaal. En dat signaal is wat de sensor meet: een directe, duidelijke indicatie van tumoractiviteit. Je zou het kunnen vergelijken met een rookmelder, maar dan eentje die aanslaat bij het kleinste spoortje van kwaadaardig DNA.
Op die manier krijg je een eenvoudig principe: biologisch staal in, elektrisch signaal uit. Dat maakt het systeem snel, betaalbaar en inzetbaar zonder dure infrastructuur.
Waarom is dit zo veelbelovend?
- Snelheid: Resultaten binnen enkele uren in plaats van dagen of weken.
- Gebruiksgemak: Geen nood aan grootschalige laboratoriuminfrastructuur.
- Compactheid: De chip is klein, compact en kan ook in minder uitgeruste ziekenhuizen ingezet worden.
- Toepasbaarheid: Geschikt voor moleculaire profilering en opvolging, zoals het monitoren van therapierespons.
Voor wie is dit een gamechanger?
In gespecialiseerde laboratoria kan deze sensor het verschil maken tussen wachten en weten. Maar het echte potentieel ligt daar waar vandaag geen toegang is tot complexe moleculaire diagnostiek. In kleine ziekenhuizen, afgelegen klinieken of lage-inkomenslanden kan dit de eerste keer zijn dat snelle, betrouwbare moleculaire informatie over kanker beschikbaar wordt, ook zonder gespecialiseerd lab.
Nog in ontwikkeling, maar veelbelovend
De technologie bevindt zich nog in de ontwikkelingsfase en wordt momenteel uitgebreid getest en verfijnd in het lab. De eerste resultaten zijn bemoedigend: de biosensor werkt volgens het principe waarvoor hij ontworpen is, en toont al een hoge mate van robuustheid, mede doordat hij succesvol is getest door verschillende onderzoekers binnen een onderzoeksconsortium. Daarnaast is het systeem aanzienlijk uitgebreid: waar we aanvankelijk één tumormerker konden detecteren, kunnen we nu drie verschillende tumormerkers gelijktijdig meten. Ook is het aantal stalen dat tegelijkertijd kan worden verwerkt opgeschaald van één naar maar liefst 96 stalen, wat de efficiëntie en throughput van het onderzoek sterk verhoogt.
Toch zijn we er nog niet. De gevoeligheid moet verder verhoogd worden om ook de allerkleinste sporen van tumor-DNA betrouwbaar te kunnen detecteren. Op dit moment haalt de sensor nog niet het detectieniveau van gevestigde methodes zoals PCR of sequencing, die al jarenlang geoptimaliseerd zijn. Bovendien werken we vandaag nog met een labo-opstelling. De volgende stap is om deze technologie om te zetten naar een compact, gebruiksvriendelijk toestel dat zijn plaats kan vinden in een ziekenhuisomgeving, of op termijn zelfs bij de huisarts. Maar de eerste stap is gezet. En die is klein, snel en veelbelovend.
Achter dit project staat het SOCan-consortium, een samenwerking tussen de Universiteit Antwerpen, Universiteit Gent en het Universitair Ziekenhuis Antwerpen. Chemici, biomedische wetenschappers, ingenieurs en artsen bundelen er hun kennis om deze sensor uit het lab naar het ziekenhuis te brengen.
Original post can be found here.
