Een nieuwe technologie, ontwikkeld door Helmholtz München en de Technische Universiteit München, maakt het mogelijk om eiwitmutaties in kankercellen in beeld te brengen zonder gebruik van labels of kleurstoffen. De zogenoemde mid-infrarood opto-akoestische microscopie (MiROM) biedt daarmee een veelbelovende stap richting snellere, gepersonaliseerde behandeling.
MiROM werkt op basis van infraroodlicht, dat moleculaire trillingen in eiwitten detecteert. Waar traditionele technieken vertrouwen op optische signalen, registreert MiROM akoestische golven die ontstaan door minimale temperatuurveranderingen op het moment dat infraroodlicht wordt geabsorbeerd door eiwitten. Deze methode stelt onderzoekers in staat om realtime veranderingen in eiwitstructuren te volgen, zoals verkeerde vouwing – een belangrijke indicator voor ziekteprogressie of respons op therapie.
Nieuwe perspectieven
De techniek toont bijzonder potentieel bij de beoordeling van behandelingen voor multipel myeloom, een agressieve vorm van bloedkanker. Bestaande analysemethoden zijn vaak omslachtig, vergen grote celmonsters en nemen veel tijd in beslag. MiROM maakt het mogelijk om individuele cellen snel en gedetailleerd te analyseren, zonder ingewikkelde voorbereiding.
“Dankzij deze aanpak kunnen we sneller zien of een behandeling effect heeft, of dat er resistentie optreedt op cellulair niveau”, zegt dr. Francesca Gasparin, eerste auteur van de studie, gepubliceerd in Nature Biomedical Engineering. Volgens hoofdonderzoekers prof. Miguel Pleitez en prof. Florian Bassermann is de technologie in staat om onder meer de vorming van intermoleculaire bèta-sheets (een teken van eiwitmisvouwing) en apoptose (geprogrammeerde celdood) te detecteren. Beiden zijn cruciaal voor het beoordelen van de werking van therapieën.
Gepersonaliseerde zorg en bredere toepassingen
De kracht van MiROM ligt in de mogelijkheid om therapierespons tot op het niveau van individuele cellen te volgen. Dit opent de deur naar gepersonaliseerde behandelingen die sneller aangepast kunnen worden op basis van meetbare celreacties.
Daarnaast reikt het potentieel verder dan kanker alleen. De technologie kan ook ingezet worden voor ziekten die samenhangen met eiwitmisvouwing, zoals Alzheimer en Parkinson. Door verbeteringen in beeldsnelheid en gevoeligheid, groeit de toepasbaarheid richting diagnostiek, medicijnontwikkeling en zelfs thuismonitoring.
“MiROM zou op termijn een onmisbaar instrument kunnen worden in zowel de kliniek als het lab. Maar eerst is verdere validatie nodig in grotere patiëntgroepen”, aldus prof. Vasilis Ntziachristos.
Onzichtbaar tumorweefsel
Bij de behandeling, met medicatie of door middel van een operatie, van kanker is het van groot belang dat zoveel mogelijk (bij voorkeur alle) tumorweefsel zichtbaar is om terugval en herhaaloperaties en/of behandelingen te voorkomen. Eerder dit jaar scheven we over de ontwikkeling van een nieuwe scantechnologie waarmee voorheen onzichtbare uitzaaiingen van borstkanker gedetecteerd kunnen worden.
Voor deze innovatie maakten de wetenschappers gebruik van de nieuwe Field Cycling Imager (FCI)-scanner om het borstweefsel te onderzoeken van patiënten bij wie net kanker is vastgesteld. Met deze scanner bleek dat tumormateriaal beter van gezond weefsel te onderscheiden is dan met de bestaande MRI-methoden.
