Onderzoekers van de universiteiten van Twente en Amsterdam zijn er in geslaagd om met een laser losse zogenoemde extracellulaire vehikels (tdEV's) op te vangen en nauwkeurig te detecteren. Deze tdEV's worden door verschillende soorten cellen, ook tumorcellen, in het bloed achtergelaten. Ze blijven echter vaak onzichtbaar tussen lipoproteïnen en EV's van andere cellen, zoals rode bloedcellen, bloedplaatjes en leukocyten.
Er is veel aandacht voor extracellulaire vehikels bij het onderzoek naar de diagnose van kanker. De nanodeeltjes komen op natuurlijke wijze vrij uit alle soorten cellen. Het opsporen van de tdEV's in het bloed van een patiënt geeft veel informatie over de effectiviteit van een kankerbehandeling. Het opsporen is echter een forse uitdaging omdat het aantal tdEV's, vergeleken met lipoproteïnen en andere 'normale' EV's, zeer klein is. De nieuwe methode kan het opsporen vergemakkelijken.
"TdEV's van andere deeltjes in bloedplasma onderscheiden is een uitdaging, zelfs met de huidige technieken zoals het gebruik van antilichamen als labels. Die antilichamen zijn niet specifiek genoeg en kunnen samenklonteren en een neppe tdEV creëren", aldus UT-onderzoeker Agustin Enciso-Martinez. Hij heeft een methode bedacht die tdEV's zonder label en met een nauwkeurigheid van meer dan 95 procent kan detecteren.
Nauwkeurig detecteren met laser
Arthur Ashkin kreeg in 2018 de Nobelprijs voor de Natuurkunde voor zijn ontdekking om licht te gebruiken voor het vangen van kleine deeltjes. De UT-onderzoekers hebben het principe van 'optisch vangen' gebruikt voor de ontwikkeling van een methode om enkele tdEV's in suspensie op te vangen en nauwkeurig te detecteren met behulp van een laser.
Wanneer het weerkaatste licht van een gevangen deeltje gemeten wordt, dan is duidelijk dat een deeltje gevangen is. De weerkaatsing zorgt, afhankelijk van de eigenschappen van de moleculen van dat deeltje, voor een kleine verandering in de kleur van het licht. Die verandering kan gemeten worden en geeft de tdEV's een unieke vingerafdruk waarmee ze vervolgens herkend kunnen worden ten opzichte van andere deeltjes in het bloedplasma.
Meer onderzoek nodig
Voordat deze techniek in een kliniek kan worden toegepast, is meer onderzoek nodig. "We hebben de unieke vingerafdruk van tdEV's laten zien in testsuspensies. Op dit moment testen we onze methode op het bloed van kankerpatiënten", zegt Enciso-Martinez. Doordat in bloed nog veel andere deeltjes zitten die ongeveer even groot zijn als de tdEV's, is de detectie daarbij een stuk moeilijker.Er wordt inmiddels ook al onderzoek gedaan met tdEV's van prostaatkanker. Voor andere tdEV's moeten nog onderzoeken opgestart worden.
De onderzoekers presenteren hun resultaten in het prestigieuze Journal of Extracellular Vesicles. Het onderzoek maakt deel uit van het onderzoeksprogramma Cancer-ID. Binnen dat programma werken onderzoekers van de UT al langere tijd aan het ontwikkelen van meerdere zogenoemde aanvliegroutes om tumorsporen te detecteren.
Het Cancwe-ID wordt onder andere gefinancierd door de Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek (NWO).
