Stralingsvrije methode helpt uitzaaiingen op te sporen

Stralingsvrij

De Universiteit Twente ontwikkelt een stralingsvrij alternatief. Het maakt gebruik van uitermate kleine magnetische nanodeeltjes – stukjes ijzeroxide van dertig tot honderd nanometer groot. “Ze worden rond de tumor geïnjecteerd”, legt Martijn Visscher uit, die onlangs op het onderzoek promoveerde. “Vervolgens vloeien ze vanuit de tumor door het weefsel en volgen ze dezelfde route als mogelijke uitzaaiingen naar een of meerdere klieren. We gaan met deze deeltjes dus na welk traject de uitgezaaide tumorcellen mogelijk hebben afgelegd.”

Na een minuut of vijftien wachten pakt de chirurg een sensor en gaat van buitenaf zoeken naar de nanodeeltjes. “Hij krijgt een steeds hoger geluid, wanneer hij bij een zogeheten hotspot komt.” De chirurg is als het ware aan het schat zoeken. Net als bij een metaaldetector, spoort hij door hoger gepiep de poortwachterlymfeklier op. Vervolgens wordt die klier verwijderd. In het lab gaan onderzoekers na of er sprake is van uitzaaiingen. “Als het microscopisch onderzoek voltooid is, kan bij uitzaaiingen besloten worden om de overige lymfklieren rondom de tumor te verwijderen, omdat het waarschijnlijk is dat die klieren ook tumorcellen bevatten. Bij ‘schone’ poortwachterklieren wordt een verdere operatie nagelaten omdat uitzaaiing niet waarschijnlijk is”, aldus Visscher.

Het magnetisch signaal van de ijzeroxidedeeltjes precies opsporen met de sensor was het meest ingewikkeld, geeft Visscher aan. Ons lichaam is namelijk ook licht magnetisch. “Als er zo’n tachtig kilo op de operatietafel ligt, dan geeft dat toch een behoorlijk magnetisch signaal. Waardoor het lastig is de kleine hoeveelheid nanodeeltjes te vinden”, zegt Visscher. Er is wel een verschil. De reactie van de ijzeroxidedeeltjes op een magneetveld is niet-lineair, terwijl het lichaam lineair reageert. “Dat betekent dat met een steeds groter magneetveld de magnetisatie van de deeltjes steeds minder toeneemt en uiteindelijk verzadigd is. Terwijl bij lichaamsweefsel de magnetisatie steeds in gelijke mate toeneemt en bij gangbare veldsterktes niet verzadigt.”

Veelbelovend

Het was de truc om van dat verschil gebruik te maken. “We gebruiken een wisselend magneetveld tijdens het meten. Zowel het lichaam als de deeltjes reageren op eenzelfde manier op dat veld. Wanneer we een periode een constant magnetisch veld toevoegen, daalt de respons van de nanodeeltjes door het niet-lineaire gedrag. Terwijl de reactie van het weefsel gelijk blijft. Door dat constante veld in hoog tempo aan en uit te schakelen, zien we een duidelijk verschil en kunnen we real-time nagaan waar de ijzeroxide zit.”

De methode vindt ook dieper gelegen klieren. “Nu worden klieren opgespoord met radioactieve deeltjes. Het stelt patiënten bloot aan straling, ookal is die heel laag. Daarnaast is het een logistieke operatie om de deeltjes van een kernreactor naar een ziekenhuis te vervoeren en daar op te slaan. Vervolgens zijn ze kort houdbaar met alle gevolgen voor de planning van operaties. De magnetische nanodeeltjes die wij gebruiken zijn maanden, misschien wel jaren houdbaar. Onze methode is ook geschikt voor landen, die geen toegang hebben tot nucleaire faciliteiten.”

Visscher heeft tijdens zijn promotieonderzoek getoond hoe veelbelovend deze methode is. Tegelijkertijd maakten wetenschappers ook een prototype van de sensor. Het onderzoek is veelbelovend, maar wordt nog niet direct in het ziekenhuis gebruikt, omdat het nog moet voldoen aan medische eisen. Binnen enkele jaren willen de onderzoekers dat de eerste patiënten met de methode zijn onderzocht. Visscher verwacht dat het binnen tien jaar succesvol getest en gevalideerd is en chirurgen het breed toepassen in de operatiekamer.