Onderzoekers ontwikkelen apparaat dat circulerende tumorcellen isoleert

Een gedeelte van de cellen van een tumor laat los en komt zo in de bloedbaan van de patiënt terecht. Deze circulerende tumorcellen, afgekort als CTC’s, spelen een cruciale rol bij het ontstaan van uitzaaiingen. Zo kan een oorspronkelijke kanker in een orgaan, via de CTC’s zorgen voor uitzaaiingen door het hele lichaam. Om beter inzicht te krijgen in het ontstaan van uitzaaiingen, om deze vroeger op te kunnen sporen en voor de ontwikkeling van medicijnen is het van groot belang om het DNA van deze CTC’s goed te kunnen onderzoeken.

Speld in hooiberg
Het grote probleem in de praktijk is dat de CTC’s in een extreem lage concentratie in het bloed voorkomen. Om een individuele CTC te isoleren moet je zoeken naar een speld in een hooiberg. Het isoleren van CTC’s gebeurde tot op heden handmatig door ervaren specialisten: een tijdsintensieve en niet zo betrouwbare methode, waarbij een gedeelte van de cellen beschadigd raakt. Joost Swennenhuis, die aan de Universiteit Twente een promotieonderzoek uitvoerde naar CTC’s, liep tijdens zijn onderzoek tegen deze beperking aan. Samen met het bedrijf VyCAP ontwikkelde hij vervolgens een apparaat, The Puncher gedoopt, waarmee je individuele circulerende tumorcellen kunt isoleren.

Dit apparaat is de ideale uitbreiding op de CellSearch test, waarvoor prof. dr. Leon Terstappen, de begeleider van Swennenhuis, in 2009 de Prix Galien – in de volksmond de ‘Nobelprijs voor medische technologie’ – heeft gewonnen. Met deze test kun je circulerende tumorcellen onderscheppen en herkennen. De vloeistof die je overhoudt bevat echter ongeveer 10.000 keer zo veel witte bloedcellen als CTC’s. Met The Puncher kun je de CTC’s uit deze vloeistof isoleren en afzonderlijk onderzoeken.

Apparaat
Kern van het apparaat, dat is opgebouwd rondom een microscoop, is een chip met daarin 6400 kleine putjes. De putjes hebben een diameter van 70 micrometer en een volume van één nanoliter (een nanoliter is een miljoen keer minder dan een milliliter). De putjes hebben een klein gaatje aan de onderkant. Als je nu met een speciaal ontwikkelde pomp een vloeistof met daarin witte bloedcellen en CTC’s door de chip pompt, dan blijven de CTC’s achter in de putjes, terwijl de vloeistof en de witte bloedcellen door het gaatje heen stromen. De onderzoeker kan vervolgens met een dunne naald, waarmee het apparaat is uitgerust, de bodem uit elk gewenst putje drukken, waardoor de individuele CTC in een bakje valt. En dat is volgens Swennenhuis precies waar het om te doen was: “We wilden uiteindelijk één enkele CTC in een bakje hebben.” Het systeem is nog in ontwikkeling, maar het bedrijf VyCAP heeft The Puncher al wel op de markt gebracht. Momenteel werken vijf onderzoeksziekenhuizen in de wereld met het systeem.

Promotie
Op 13 januari om 14.45 uur verdedigt Swennenhuis zijn proefschrift in de Prof. G. van Berkhoff-zaal van gebouw de Waaier op de campus van de Universiteit Twente. Hij voerde zijn promotieonderzoek uit binnen de vakgroep Medical Cell BioPhysics van UT-onderzoeksinstituut MIRA. Hij werd hierbij begeleid door prof. dr. Leon Terstappen.