Wetenschapper Romana Schirhagl gaat daarom onderzoeken of ze met nanodiamanten sepsis eerder kan herkennen. Dit doet ze samen met immunoloog Geert van den Bogaart en internist acute geneeskunde Hjalmar Bouma.
De eerste signalen van sepsis, ook wel bloedvergiftiging, lijken vaak op een simpele griep of een beginnende ontsteking, en verschillen bovendien sterk per persoon. Ze zijn daarom erg lastig te herkennen. Daar wil onderzoeker Romana Schirhagl verandering in brengen.
Recent ontving ze twee miljoen van de Europese Research Council voor haar onderzoek. Daarmee wil ze een vernieuwende techniek ontwikkelen die artsen in de toekomst mogelijk een veel duidelijker en eerder alarmsignaal voor sepsis kan geven. De sleutel? Piepkleine nanodiamanten die licht geven bij contact met bepaalde moleculen in het immuunsysteem.
Bij sepsis loopt de afweerreactie van het lichaam volledig uit de hand. Witte bloedcellen, zoals neutrofielen en monocyten, maken dan vrije radicalen aan: agressieve moleculen die bedoeld zijn om bacteriën te bestrijden. Het bijzondere is dat deze vrije radicalen al verschijnen úren tot zelfs dagen voordat de ontstekingsstoffen vrijkomen waar artsen nu op testen.
Vrije radicalen zouden dus een extreem vroege aanwijzing kunnen zijn dat iemand sepsis ontwikkelt. Maar er is een probleem: ze zijn heel vluchtig en komen in zulke minieme hoeveelheden voor dat ze bijna onmogelijk te meten zijn.
Daar komen de nanodiamanten in beeld. In nanodiamanten zit een minuscuul ‘foutje’: het zogenoemde NV-centrum. Dat puntje in de diamant reageert op heel kleine veranderingen in de omgeving en verandert van lichtsterkte wanneer het vrije radicalen tegenkomt.
Met speciale optische apparatuur is dat licht precies te meten. Het resultaat: een methode die op nanoschaal kan detecteren of vrije radicalen aanwezig zijn, zelfs als het er maar een paar zijn. Hierdoor kunnen onderzoekers volgen wanneer en waar in een witte bloedcel vrije radicalen ontstaan. Dat vertelt mogelijk veel over de eerste momenten waarop sepsis ontwikkelt.
In het onderzoek wordt eerst gekeken naar bloedcellen van patiënten en gezonde vrijwilligers. Zo probeert Schirhagl met haar team vast te stellen welke vrije radicalen precies een rol spelen bij sepsis en op welk moment ze verschijnen. Ook wordt de nieuwe methode vergeleken met huidige diagnostische tests, om te bepalen hoeveel eerder de nanodiamant-techniek sepsis kan signaleren.
Daarna gaat het team een stap verder: ze bouwen een vezel-gebaseerd instrument dat de nanodiamant-signalen via een optische kabel kan uitlezen. Zo’n dunne glasvezel zou in de toekomst kunnen worden gekoppeld aan een infuuslijn. Dat betekent dat artsen bij een patiënt op de intensive care live kunnen zien of de hoeveelheid vrije radicalen toeneemt; en daarmee of sepsis op gang komt.
In muizen wordt getest of dit instrument inderdaad kan meten wat er in de bloedbaan gebeurt tijdens sepsis. Dat levert waardevolle inzichten op in de volgorde van gebeurtenissen in het lichaam én laat zien of de techniek robuust genoeg is voor gebruik in patiënten.
Een mogelijke doorbraak voor IC-behandeling
Als deze aanpak werkt, kan dat grote gevolgen hebben. Snellere diagnose betekent dat behandelingen zoals antibiotica of ondersteunende behandelingen eerder kunnen worden gestart. Dat kan het verschil betekenen tussen leven en dood. Daarnaast kan het continu monitoren van vrije radicalen artsen helpen beter te begrijpen hoe sepsis zich ontwikkelt en hoe goed een behandeling aanslaat. Maar eerst moet het onderzoek worden uitgevoerd, de looptijd is ongeveer vijf jaar.
