Bij een kankerpatiënt zitten, behalve in de tumor, ook losse kankercellen in de bloedbaan. Het zijn er maar weinig, maar ze bevatten kostbare informatie over het stadium van de ziekte. Om die informatie te kunnen uitlezen moet je de cellen wel eerst te pakken krijgen. Daarvoor ontwikkelde ir. Joost Swennenhuis van de Universiteit Twente een handige techniek. Hij promoveert komende vrijdag, 13 januari, op zijn onderzoek.
Swennenhuis ontwierp en maakte een chip van 8 x 8 mm2 groot, met daarop 6400 putjes met een diameter van 70 µm en 360 µm diep (zie afbeelding). Op de bodem van elk putje zit een porie van 5 µm groot. Dit eenvoudige gaatje is de slimmigheid. Een vloeistof met daarin de tumorcellen loopt over de chip, waarbij deze vloeistof dankzij een lichte onderdruk (onder de chip) in de putjes wordt gezogen. Een cel met een te grote diameter kan niet door het gaatje en wordt dus gevangen. ‘Zo’n cel verstopt het gaatje, waardoor er geen andere cel meer in dat putje kan stromen en je individuele cellen van elkaar gescheiden hebt’, legt Swennenhuis uit.
Microscoop
De chip komt vervolgens onder een microscoop te liggen, waarmee te bekijken is in welk putje een tumorcel zit en in welk bijvoorbeeld een witte bloedcel. Dit proces van bekijken is ook te automatiseren; door de verschillende celtypen een ander kleurtje te geven, is met automatische beeldherkenning precies te bepalen in welke putjes welke cellen zitten (zie afbeelding hieronder).
Na het vangen van de cellen komt stap twee van het proces. Een naaldje prikt de gehele bodem van een putje door, waarna de cel in dat putje naar beneden valt in een bakje. Dat heeft standaardafmetingen en kan dus worden gebruikt in bestaande laboratoriumprocedures. Een onderzoeker kan nu verder met de cellen. Hij of zij kan bijvoorbeeld het cel-dna vermenigvuldigen, wat een eerste stap is voor het analyseren van het hele genoom van een tumorcel.
Weinig tumorcellen
Overigens bevat bloed extreem weinig tumorcellen: een buisje bloed bevat 50 miljard rode bloedcellen, 50 miljoen witte en vaak maar een stuk of tien tumorcellen. Om die reden is de genoemde suspensie die over de chip gaat lopen, eerst verrijkt voor tumorcellen. Dat betekent dat het overgrote deel van de normale bloedcellen eerst is verwijderd. 'Dit doen we met magnetische deeltjes', legt Swennenhuis uit. 'Die plakken voornamelijk vast aan de tumorcellen en maar een klein beetje aan witte bloedcellen. Zo wordt het overgrote deel van de normale bloedcellen weggewassen terwijl de tumorcellen met een magneet worden vastgehouden.'
De hoeveelheid tumorcellen in het bloed heeft ook een medische betekenis: zij zegt iets over hoe ver gevorderd de kanker is. ‘Hoe meer kankercellen in het bloed circuleren, hoe slechter de prognose voor de patiënt.’
Gereedschap
De sorteerchip is in eerste instantie bedoeld als gereedschap voor onderzoekers – om kanker beter te begrijpen en nieuwe medicatie te ontwikkelen − maar Swennenhuis hoopt dat een nieuwere versie in de toekomst ook in het ziekenhuis zal worden gebruikt. ‘Bij kanker zijn vaak cellen met verschillende mutaties aanwezig; die moet je allemaal met verschillende medicijnen aanpakken. We noemen dat targeted therapy. Daarbij kan ons systeem een centrale rol spelen, omdat je relatief eenvoudig individuele cellen kan vinden.’
Swennenhuis werkte voor zijn promotie samen met het bedrijfje VyCAP, een spinoff van de Universiteit Twente.
Beeldmateriaal: Joost Swennenhuis, Universiteit Twente
Nieuwsbrief
Vond je dit een interessant artikel, abonneer je dan gratis op onze wekelijkse nieuwsbrief.