Samen met andere Europese ziekenhuizen en verschillende biotechbedrijven zoals Ginkgo Bioworks, werkt het Leids Universitair Medisch Centrum (LUMC) aan een test die binnen zes uur in één keer duizenden virussen kan opsporen. Met die test kunnen snellere diagnoses worden gesteld en behandelingen worden ingezet tegen verwachte en onverwachte ziekteverwekkers. Om zo beter voorbereid te zijn op een volgende epidemie of pandemie heeft de Europese Unie 24 miljoen euro uitgetrokken voor het zogenoemde RANGER-project.
RANGER staat voor RApid Next Generation Sequencing for Effective Medical Response. De test werkt als een superspeurneus die in één monster, zoals slijm, verschillende virussen kan opsporen op basis van hun unieke genetische-code. Hiervoor maken de Europese wetenschappers van het RANGER-project gebruik van een techniek die metagenomisch sequencing heet. Dat is een methode om erfelijk materiaal (DNA of RNA) van een virus of ander organisme uit te lezen zónder dat je van tevoren weet naar welk virus of organisme je zoekt.
En juist dat laatste is een groot voordeel ten opzichte van bijvoorbeeld de PCR-test, waarmee alleen een specifiek virus kan worden opgespoord. Metagenomische sequencing beperkt zich niet tot virussen, maar kan ook andere ziekteverwerkers (pathogenen), zoals bacteriën en schimmels aantonen. Dat maakt een superpathogenentest mogelijk, maar ook deze is nog niet op de markt.
In de weg
De huidige regelgeving staat de invoering van de superpathogenentest praktisch in de weg. "Per ziekteverwekker moeten we een apart dossier aanleveren, maar hoe doe je dat voor duizenden, soms nog onbekende verwekkers? Zoals de regels nu zijn, passen ze niet op deze innovatieve, ontzettend brede test. Dat maakt de situatie nieuw voor industrie, academie en regelmakers", zegt klinisch viroloog Jutte de Vries is coördinator van het LUMC-werk binnen dit project.
Om toch goedkeuring te krijgen, zet het LUMC zich in samen met de betrokken instellingen en de Europese (EMA) en Amerikaanse (FDA) om een werkbare oplossing te vinden voor dit probleem. Een gezamenlijke oproep in het wetenschappelijke tijdschrift JAMA moet gaan bijdragen aan die oplossing.
Het Leids Universitair Medisch Centrum (LUMC) gebruikt al enige tijd metagenomische sequencing om virussen op te sporen die met standaard PCR-tests onzichtbaar blijven. Zo werd bijvoorbeeld ontdekt dat het astrovirus niet alleen diarree veroorzaakt, maar ook hersenschade kan aanrichten – een verband dat eerder niet bekend was.
Hoewel het LUMC succesvol gebruikmaakt van deze geavanceerde methode, zijn er beperkingen voor bredere toepassing. Buiten academische centra is het lastig om deze techniek in te zetten vanwege de hoge kosten, het complexe werkproces en een gebrek aan gespecialiseerde kennis en faciliteiten.
Patstelling in de markt
Commerciële partijen durven de stap naar metagenomische sequencing vaak niet te zetten. De Vries vertelt dat de kans op goedkeuring van hun producten onzeker is, aangezien het om een relatief nieuwe techniek gaat waarvoor nog geen precedent bestaat. Hierdoor ontstaat een patstelling in de ontwikkeling en brede inzet van deze diagnostiek. Om deze impasse te doorbreken is het RANGER-project opgezet. Met steun van de Europese Unie wil het LUMC een gevalideerde test ontwikkelen en goedgekeurd krijgen. Dit moet de weg vrijmaken voor bredere toepassing van metagenomische sequencing in de gezondheidszorg, ook buiten academische ziekenhuizen.
Het vierjarige RANGER-project verloopt in drie fasen: ontwikkeling van het testapparaat, patiëntentests in diverse Europese ziekenhuizen, zoals het LUMC en uiteindelijk het verkrijgen van Europese marktgoedkeuring. "In het eerste jaar richten we ons op ontwerp en haalbaarheid, daarna volgen gebruikerstests en een effectiviteitsstudie," zegt De Vries. "Zo vervult het LUMC een dubbele rol: we adviseren én testen het apparaat, van het eerste ontwerp tot aan de klinische toepassing."
Coronapandemie als aanleiding
De coronapandemie en de impact hiervan is mede de aanleiding voor de Europese Unie om te werken aan het voorkomen van een volgende epidemie of pandemie. Naast de oplossing zoals hierboven beschreven, was er in 2022 ook sprake van het Serratus-project. Het is een open-source cloudcomputerinfrastructuur die sequenctievergelijking op petabyte-schaal mogelijk maakt, laat dat zien. Op deze manier kan een enorme hoeveelheid wetenschappelijke informatie worden geanalyseerd met een supercomputer in de cloud, binnen relatief korte tijd en tegen lage kosten.
