Hoe kun je colorectaal carcinoom middels elektronische geuranalyse het best aantonen? Via de uitgeademde lucht of via de ontlasting? Die vraag is nog niet te beantwoorden. In het Radboudumc doet maag-darm-leverarts prof. dr. Peter Siersema onderzoek naar een e-nose die de uitgeademde lucht analyseert. In het Amsterdam UMC, locatie VUmc zetten maag-darm-leverartsen dr. Nanne de Boer en dr. Sandjai Ramsoekh juist in op de andere methode.
Beide elektronische neuzen detecteren vluchtige organische stoffen. Iedereen heeft een eigen patroon van die stoffen, ofwel een eigen geurprofiel, zowel in de uitgeademde lucht als in de ontlasting. Maar bij mensen met ziektes als colorectaal of oesofaguscarcinoom zitten daar specifieke kenmerken in die een e-nose kan detecteren. ‘We weten niet precies waar de geurverschillen tussen zieke en gezonde mensen door komen, maar waarschijnlijk ontstaan ze door veranderingen in het microbioom en door metabole verschillen tussen gezonde cellen en tumorcellen’, legt Siersema uit. ‘Het gaat in elk geval niet om een of twee stoffen, maar eerder om patroonherkenning. De samenstelling van het hele palet aan vluchtige stoffen in de uitgeademde lucht verandert dusdanig wanneer iemand kanker ontwikkelt dat een elektronische neus dat kan oppikken.’
Opsporen van voorstadia
De onderzoeksgroep van Siersema heeft recent de accuraatheid van de elektronische neus voor het opsporen van barrettoesofagus onderzocht. Het apparaat bleek barrettoesofagus te kunnen ruiken met een sensitiviteit van 91 procent en een specificiteit van 74 procent.1 ‘Dat zijn al veelbelovende cijfers en die kunnen nog beter worden, omdat het een lerend systeem is. Hoe meer data we toevoegen van gezonde personen en mensen met een tumor, hoe accurater de voorspellingen zullen worden’, legt Siersema uit. Hij is vooral geïnteresseerd in het opsporen van voorstadia van colorectaal en oesofaguscarcinoom. ‘Als je de voorstadia tijdig ontdekt en behandelt, kun je voorkomen dat er kanker ontstaat.’ Van colorectaal en oesofaguscarcinoom stijgt de incidentie de laatste jaren als gevolg van leeftstijlfactoren.
Lynchsyndroom
De Boer en Ramsoekh werken in het Amsterdam UMC, locatie VUmc, aan een elektronische neus die aan de ontlasting kan ruiken of iemand colorectaal carcinoom heeft. Ze hebben dit jaar laten zien dat hun e-nose een geurverschil waarneemt in de ontlasting van mensen met poliepen ten opzichte van mensen zonder poliepen.2 ‘En niet onbelangrijk: na verwijdering van de poliepen verandert het geurprofiel weer terug naar de oude situatie’, vertelt De Boer. ‘Je kunt deze methode dus ook gebruiken bij mensen die al eerder poliepen hebben gehad.’
De onderzoekers publiceren hier binnenkort twee papers over. Begin dit jaar hebben ze een grote subsidie van de Maag Lever Darm Stichting ontvangen om colorectaal carcinoom en poliepen te detecteren bij mensen met het lynchsyndroom. Deze patiënten krijgen nu elke twee jaar een colonoscopie waarbij er soms niets wordt gevonden. ‘Als je poliepen met de elektronische neus kunt aantonen, kun je mensen die op dat moment geen poliepen hebben deze belastende ingreep besparen’, aldus Ramsoekh. Een deel van de patiënten vindt een colonoscopie zo vervelend dat ze zich niet of niet regelmatig laten controleren, waarmee ze een groot risico lopen dat colorectaal carcinoom te laat wordt ontdekt.
Beeld: Maag Lever Darm Stichting
Dr. D. Ramsoekh is sinds 2014 werkzaam als maag-darm-leverarts bij het Amsterdam UMC, locatie VUmc. Zijn aandachtsgebieden zijn colorectaal carcinoom en leverziekten. Samen met dr. Nanne de Boer doet hij onderzoek naar een elektronische neus voor het opsporen van adenomen en colorectaal carcinoom.
Het bruine goud
Op termijn zou geuranalyse een toevoeging op, of zelfs vervanging kunnen worden van de huidige diagnosestelling bij poliepen en colorectaal carcinoom. De Boer en Ramsoekh denken na over een studieprotocol om de elektronische neus te vergelijken met de fecale immunochemische test (FIT), die momenteel wordt gebruikt in het bevolkingsonderzoek darmkanker. Dit is voor deelnemers niet extra belastend omdat zij voor de FIT toch al een monster nemen van ‘het bruine goud’ – zo genoemd omdat er van alles uit af te lezen is. ‘Met deze studie willen we kijken of de analyse met de e-nose net zo goed is als de FIT’, aldus Ramsoekh. ‘Het zou natuurlijk het mooist zijn als de e-nose een hogere specificiteit en sensitiviteit heeft dan de huidige methode.
De resultaten van deze studie zullen mede bepalen of de e-nose een plek gaat krijgen bij het opsporen van darmpoliepen in de algemene populatie.’
Coronavirus
Siersema schetst een vergezicht waarin patiënten met één ademtest bij de huisarts of het huisartsenlaboratorium op verschillende veelvoorkomende ziektes kunnen worden gecontroleerd. ‘Ik denk dat we uiteindelijk daar naartoe gaan, maar daar zal nog de nodige tijd overheen gaan. Pas als de systemen volkomen uitontwikkeld zijn, kun je ze klinisch op grote schaal gaan toepassen. Dat zal minimaal nog 5 tot 10 jaar duren.’
Ook De Boer en Ramsoekh hebben hoge verwachtingen van geuranalyse binnen de geneeskunde.
‘Voor allerlei toepassingen gebeurt nu onderzoek’, aldus De Boer. Toen het nieuwe coronavirus
(SARS-CoV-2) dit voorjaar uitbrak, heeft hij nog even overwogen om zich daarop te storten met hun elektronische neus. ‘We denken dat het via de ontlasting wel aan te tonen is, maar we vonden het toch te ingewikkeld.’ Het Franciscus Gasthuis & Vlietland heeft die handschoen wel opgepakt en onderzoekt momenteel of een e-nose het nieuwe coronavirus kan detecteren in de uitgeademde lucht.
NIEUW BINNEN DE GENEESKUNDE, MAAR DAARBUITEN NIET
Het idee dat geuren informatie kunnen bevatten over iemands gezondheid is al heel oud. Hippocrates schreef al dat je aan de lichaamsgeur zou kunnen ruiken of iemand tuberculose heeft. Maar voor de meeste diagnostische toepassingen is de menselijke neus niet geschikt. Pas de laatste 20 jaar wordt er onderzoek gedaan naar elektronische hulpmiddelen voor geurdetectie. Naast detectie van verschillende soorten kanker, zoals darm-, long- en hersentumoren, zijn er onder meer e-noses in onderzoek die resistente bacteriën, longembolieën en inflammatoire darmziekten kunnen aantonen.
In het verleden zijn ook dieren met superieure reukorganen succesvol ingezet om op basis van geur een diagnose te stellen. Zo experimenteerde het VUmc in het verleden met hond Cliff, die besmetting met Clostridium difficile kon ruiken. Lastig aan dieren is dat zij training en verzorging nodig hebben en niet gemakkelijk kunnen worden opgeschaald. Buiten de medische wereld zijn elektronische neuzen al niet meer weg te denken, bijvoorbeeld bij het detecteren van bederf in de voedselindustrie en bij het signaleren van gevaarlijke gassen in havens. In het dagelijks leven kennen we al heel lang twee simpele elektronische neuzen: de koolstofmonoxidemelder en de alcoholblaastest.