“Wanneer er een vermoeden van longkanker is, ondergaat de patiënt eerst radiologisch onderzoek, wat zorgt voor beeldvorming aan de hand van longscans”, legt Esther Visser uit. “Als daarop iets verdachts te zien is, volgt meestal een weefselbiopsie.” Hierbij wordt een stukje weefsel uit het lichaam verwijderd en onderzocht. Dit stelt artsen in staat om de juiste diagnose te stellen en cruciale informatie over de tumor te verzamelen, wat essentieel is voor het bepalen van de meest effectieve behandelstrategie.

Ingrijpende procedure

Een biopsie is een ingrijpende procedure. “Het kan op verschillende manieren gebeuren”, vertelt Visser. “Via een chirurgische ingreep, met een naald die door de borstwand in de long wordt gebracht of met een slang die via de neus of mond door de luchtwegen wordt geleid.” Deze procedures zijn niet alleen zeer belastend voor de patiënt, maar leveren ook niet altijd voldoende informatie op.

Soms is de tumor lastig bereikbaar, waardoor het moeilijk is om geschikt weefsel af te nemen, of bevat het biopt te weinig kankercellen, waardoor de procedure herhaald moet worden. Daarnaast komt niet elke patiënt in aanmerking voor een biopsie; sommigen zijn te kwetsbaar om de ingreep te ondergaan. “Er kunnen complicaties optreden, zoals een klaplong als reactie op het inbrengen van de naald”, aldus Visser.

Grootschalige studie

Er is dan ook een grote behoefte aan alternatieve diagnostische methoden die nauwkeurig en tegelijkertijd minder ingrijpend zijn voor de patiënt. Visser heeft zich in haar onderzoek gericht op een veelbelovende methode waarbij cruciale informatie wordt verkregen via bloedonderzoek. Bloedafname is niet alleen aanzienlijk minder belastend dan een weefselbiopsie, maar kan ook een uitkomst bieden voor patiënten bij wie een biopsie te risicovol is. “Het zou een grote meerwaarde hebben als we aanvullende diagnostische informatie kunnen verkrijgen uit bloedmonsters van patiënten”, stelt de promovenda.

Om deze methode te onderzoeken, is een grootschalige studie – Longmerkerstudie – gestart binnen een samenwerkingsverband tussen zes verschillende ziekenhuizen. In deze studie is bij patiënten die verdacht werden van longkanker bloed afgenomen en uitgebreid onderzocht. Visser analyseerde grondig de verzamelde data om beter te begrijpen hoe bloedonderzoek kan bijdragen aan het stellen van een nauwkeurige diagnose, het bepalen van de meest geschikte behandeling en het monitoren van de ziekte.

Duidelijke grenzen

“Het idee is dat we in het bloed verschillende biomarkers – meetbare biologische kenmerken – kunnen meten die ons meer vertellen over de diagnose”, legt Visser uit. Zo kunnen zogeheten eiwit-tumormarkers (TM’s), die geassocieerd worden met longkanker, helpen bij het diagnosticeren van deze ziekte. “Deze eiwitten komen ook voor bij gezonde mensen, maar bij patiënten met longkanker zien we soms een verhoogde concentratie terug in het bloed”, legt Visser uit.

Hoewel dit verband al bekend was uit eerdere studies, was deze kennis nog niet direct toepasbaar in de klinische praktijk. “Eigenlijk moet je voor een biomarker eerst een bepaalde grens bepalen, zodat je met zekerheid kan vaststellen dat iedereen boven die grens longkanker heeft”, legt Visser uit. Maar aangezien deze eiwitten ook bij andere aandoeningen voorkomen, is het lastig om zulke duidelijke grenzen te vinden.

AI-modellen

Door zelflerende AI-modellen te trainen met een deel van de patiëntdata, ontwikkelde Visser een diagnostisch algoritme dat longkanker kan detecteren op basis van de concentraties van verschillende TM’s. De modellen zijn zo ontworpen om inzichtelijk te blijven, zodat duidelijk is hoe de ziekte samenhangt met verschillende eiwitten en hoe het model tot bepaalde conclusies komt. “Al deze informatie is nuttig, dus je wilt niet dat het in een black box verdwijnt”, aldus de promovenda.

Visser testte het model vervolgens op de overige patiëntdata om de betrouwbaarheid te valideren. De resultaten waren indrukwekkend: de modellen stelden longkanker bij een deel van de patiënten vast met een nauwkeurigheid van 98 procent. Hoewel de modellen nog verder gevalideerd moeten worden in vervolgstudies met meer patiëntgegevens, zijn de eerste uitkomsten veelbelovend.

Rondzwevende stukjes DNA

Ook het opsporen van genetische mutaties via bloed kan waardevolle inzichten opleveren, blijkt uit Vissers onderzoek. “Bij sommige patiënten met longkanker treffen we in het bloed zogeheten circulerend tumor-DNA (ctDNA)”, legt ze uit. “Het zijn kleine stukjes DNA die afkomstig zijn van tumorcellen en in het bloed rondzweven.” Door het ctDNA te onderzoeken, kunnen artsen inzicht krijgen in de genetische veranderingen in de tumor, wat kan helpen bij het bepalen van de beste behandeling.

“Er zijn tegenwoordig meer behandelopties dan vroeger”, benadrukt Visser. Doelgerichte therapieën die specifiek gericht zijn op een mutatie in het DNA, zijn bij patiënten met deze genetische afwijkingen potentieel veel effectiever dan chemotherapie. “Voor deze behandelingen hebben we echter gedetailleerdere informatie over de tumor nodig. Daarom is het onderzoeken van de stukjes DNA in het bloed bijzonder waardevol”, stelt ze.

Het verschil maken voor patiënten

Vanaf het begin is het haar doel om iets te ontwikkelen dat in de kliniek toegepast kan worden. Als grootste doorbraak ziet Visser dan ook dat deze methode nu daadwerkelijk in het Catharina Ziekenhuis wordt gebruikt. “Wanneer er genetische mutaties in het bloed worden aangetroffen, kan de patiënt een ingrijpende biopsie worden bespaard”, vertelt ze.

De methode heeft inmiddels echte patiënten geholpen die niet in aanmerking kwamen voor een biopsie. “Voor deze patiënten konden artsen anders nog maar weinig doen, maar op deze manier konden sommige patiënten toch nog een gerichte, levensverlengende behandeling krijgen.” Visser vond het bijzonder om via een intensieve samenwerking met artsen bij te dragen aan een methode die niet alleen in de praktijk toepasbaar is, maar ook echt het verschil kan maken voor patiënten. “Het mooiste is dat ons onderzoek nu echt impact heeft op het leven van patiënten.”