Na een verwijdering van een hersentumor willen artsen graag weten om welke soort het nu eigenlijk precies gaat. Voorheen duurde het vaak nog plusminus twee weken voordat dit bekend was. Dankzij een razendsnelle DNA-analyse in combinatie met AI, kan die diagnose nu al binnen anderhalf uur na de operatie worden gedaan. Zelfs tijdens de operatie zelf krijgen de chirurgen, dankzij slimme technologie, al info over de tumor zodat ze indien nodig zelfs hun snijstrategie nog kunnen aanpassen.
Hersentumor analyseren
Jaarlijks worden ongeveer 1.400 volwassenen en 150 kinderen in Nederland geconfronteerd met de diagnose van een primaire hersentumor of ruggenmergtumor. Het verwijderen van deze tumoren is een complexe en tijdrovende operatie, waarbij het behoud van gezond weefsel van vitaal belang is. De soort tumor is cruciaal voor het behandelingsplan, maar traditionele methoden om via pathologie het type tumor te bepalen, leveren vaak onnauwkeurige en trage resultaten op.
Nederlandse onderzoekers van het UMC Utrecht, het Prinses Máxima Centrum voor kinderoncologie en Amsterdam UMC hebben daarom een razendsnelle innovatieve methode voor tumorclassificatie ontwikkeld. Ze gebruiken twee relatief nieuwe technologieën, te weten nanopore-sequencing en deep learning, om het DNA van de tumor razendsnel te analyseren. Deze technologie maakt het mogelijk om binnen anderhalf uur na de operatie een nauwkeurige diagnose te stellen. DNA-technologie ontwikkelt zich wereldwijd snel en is, zoals deze doorbraak laat zien, erg veelbelovend. Tegelijkertijd roepen al deze mogelijkheden soms ethische vragen op.
DNA-analyse
Nanopore-sequencing, zoals toegepast wordt bij de snelle diagnostie, is een methode om DNA te analyseren door een DNA-streng door een minuscuul gaatje te trekken. Feit is dat met nanopore-sequencing tijdens de operatie slechts een beperkt deel van het tumor-DNA kan worden geanalyseerd . Om die uitdaging te tackelen hebben de onderzoekers deep learning toegepast, om op basis van beperkte DNA-gegevens toch nauwkeurige voorspellingen te kunnen doen over het type tumor. Dit systeem functioneert als het herkennen van een dier op basis van slechts enkele pixels in een afbeelding. Deze methode werd met succes toe op tumor-DNA-fragmenten toegepast.
Operatiestrategie
Tijdens de operatie wordt een stukje tumorweefsel verwijderd en geanalyseerd met behulp van deze geavanceerde technologieën. De resultaten worden snel naar de patholoog gestuurd, die ze vergelijkt met microscopische bevindingen om tot een definitieve diagnose te komen. Chirurgen ontvangen deze diagnose en kunnen hun operatiestrategie dienovereenkomstig aanpassen.
Het Prinses Máxima Centrum voor kinderoncologie heeft de techniek al met succes in de praktijk toegepast en dat heeft geleid tot snellere en nauwkeurigere diagnoses tijdens hersenoperaties bij kinderen. Amsterdam UMC zal deze technologie binnenkort eveneens in de dagelijkse praktijk toepassen om de diagnoseduur bij volwassenen te verkorten.
Deze aanpak, die het mogelijk maakt om zelfs al tijdens hersenoperaties direct het type tumor vast te stellen, is veelbelovend en biedt hoop voor verbeterde resultaten en het voorkomen van herhaalde operaties. De onderzoekers overwegen daarom ook om deze technologie te gaan inzetten voor tumoren elders in het lichaam.
