‘Dit zou het begin van het einde kunnen zijn voor pijnlijke biopsieën’, zegt de pleister met miljoenen nanonaaldjes
Een pleister met tientallen miljoenen microscopisch kleine nanonaaldjes zou binnenkort traditionele biopsieën kunnen vervangen. De innovatieve pleister, ontwikkeld door onderzoekers van King's College London, biedt een pijnloos en minder invasief alternatief voor miljoenen patiënten wereldwijd die jaarlijks een biopsie ondergaan om ziekten zoals kanker en de ziekte van Alzheimer op te sporen en te monitoren. De bevindingen werden gepubliceerd in het tijdschrift Nature Nanotechnology .
Technologie – Biopsieën behoren tot de meest voorkomende diagnostische procedures ter wereld en worden miljoenen keren per jaar uitgevoerd om ziekten op te sporen. Ze zijn echter invasief, kunnen pijn en complicaties veroorzaken en patiënten ervan weerhouden om een vroege diagnose of vervolgonderzoek te laten uitvoeren. Bij traditionele biopsieën worden ook kleine stukjes weefsel verwijderd, waardoor de frequentie en nauwkeurigheid waarmee artsen zieke organen zoals de hersenen kunnen onderzoeken, beperkt is.
Wetenschappers van King's College London hebben nu een nanonaaldpleister ontwikkeld die pijnloos moleculaire informatie uit weefsel verzamelt, zonder het te verwijderen of te beschadigen. Dit zou zorgprofessionals in staat kunnen stellen ziekten in realtime te monitoren en meerdere herhaalbare tests op hetzelfde gebied uit te voeren, wat niet mogelijk is met standaardbiopsieën. Omdat de nanonaalden 1000 keer dunner zijn dan een mensenhaar en geen weefsel verwijderen, veroorzaken ze geen pijn of schade, waardoor de procedure minder pijnlijk is voor patiënten dan standaardbiopsieën.
Het nut – Dit zou kunnen leiden tot een vroegere diagnose en regelmatigere monitoring, wat de manier waarop ziekten worden gemonitord en behandeld, zou kunnen veranderen. "We werken al twaalf jaar aan nanonaalden, maar dit is onze meest opwindende ontwikkeling tot nu toe", zegt Ciro Chiappini , die het onderzoek leidt. "Het opent een wereld aan mogelijkheden voor mensen met hersentumoren , Alzheimer en voor de vooruitgang van gepersonaliseerde geneeskunde. Het zal wetenschappers – en uiteindelijk artsen – in staat stellen om ziekten in realtime te bestuderen zoals nooit tevoren", voegt hij eraan toe.
De pleister is bedekt met tientallen miljoenen nanonaaldjes. In preklinische studies bracht het onderzoeksteam de pleister aan op hersentumorweefsel afkomstig van menselijke biopten en muismodellen. De nanonaaldjes extraheerden moleculaire 'vingerafdrukken' – waaronder lipiden, eiwitten en mRNA – uit de cellen, zonder het weefsel te verwijderen of te beschadigen. De weefselvingerafdruk wordt vervolgens geanalyseerd met behulp van massaspectrometrie en kunstmatige intelligentie, waardoor zorgteams gedetailleerde informatie krijgen over de aanwezigheid van een tumor, de reactie op behandeling en de progressie van de ziekte op cellulair niveau. "Deze aanpak levert multidimensionale moleculaire informatie op van verschillende celtypen in hetzelfde weefsel", legt Chiappini uit.
De doorbraak – “Traditionele biopsieën kunnen dit simpelweg niet. En omdat het proces geen weefsel vernietigt, kunnen we hetzelfde weefsel meerdere keren bemonsteren, wat voorheen onmogelijk was”, voegt hij eraan toe. De technologie zou in de neurochirurgie kunnen worden gebruikt om chirurgen te helpen snellere en nauwkeurigere beslissingen te nemen. Door bijvoorbeeld de pleister op een verdacht gebied aan te brengen, zouden de resultaten binnen 20 minuten beschikbaar kunnen zijn en realtime beslissingen over het verwijderen van kankerweefsel kunnen sturen. De nanonaalden, gemaakt met dezelfde productietechnieken als computerchips, zouden kunnen worden geïntegreerd in gangbare medische hulpmiddelen zoals verbanden, endoscopen en contactlenzen . “Dit zou het begin van het einde van pijnlijke biopsieën kunnen zijn”, zegt Chiappini. “Onze technologie opent nieuwe manieren om ziekten veilig en pijnloos te diagnosticeren en te monitoren, waardoor artsen en patiënten betere en snellere beslissingen kunnen nemen”, voegt hij eraan toe. Deze doorbraak werd mogelijk gemaakt door de nauwe samenwerking tussen nano-engineering, klinische oncologie, celbiologie en kunstmatige intelligentie: elk vakgebied leverde essentiële tools en perspectieven die samen een nieuwe benadering van niet-invasieve diagnostiek ontsloten.
Valentina Arcovio
Il Fatto Quotidiano
