“Dit gaat heel groot worden,” zegt Patrick van Houts van nanoString met nauwelijks verholen trots. “Onze nCounter-technologie kan onder andere q-PCR al voor veel toepassingen vervangen. Het nieuwe platform GeoMx Digital Spatial Profiler is daarop een aanvulling. En in de toekomst staat toepassing in spatiële genomics ook op het programma.”

De nanoString-technologie geeft al kwantitatieve informatie over bijvoorbeeld genen en eiwitten in een monster. Maar niet alleen de samenstelling, ook spatiële informatie is belangrijk bij onderzoek naar bijvoorbeeld kanker. Waar in de tumor bevinden zich bijvoorbeeld de eiwitten? “Bestaande technieken geven je een keuze: wil ik multiplexing, dus veel verschillende genen of eiwitten meten? Of wil ik weten waar een gen of eiwit zich bevindt in het weefsel? Bovendien: de meeste technieken vernietigen het kostbare patiëntenmateriaal,” zegt Van Houts.

Zuiver meten

Digital Spatial Profiling (DSP) geeft onderzoekers de mogelijkheid in theorie honderden targets zoals genen of eiwitten tegelijk te bepalen op een zelf of automatisch gekozen deel van een biopt, bijvoorbeeld van een tumor of stroma. Bij eiwitanalyse kan het biopt na de analyse opnieuw worden gebruikt. DSP maakt gebruik van de nCounter streepjescodetechnologie die Nanostring ontwikkelde (zie kader). “Begin 2017 was er het proof of concept,” vertelt Van Houts. “We zijn begonnen met antilichamen voor eiwitdetectie, waarvan we er op dit moment 96 tegelijk kunnen meten.”

Uniek is de reproduceerbaarheid van de nanoString nCounter® methode, zegt Van Houts. “Die ligt op 97 tot 99%, zelfs tussen verschillende apparaten en verschillende onderzoekscentra.

Dat is onder andere te danken aan de directe hybridisatie zonder tussenkomst van enzymen en amplificatiestappen die we hanteren, en door het ‘digitale’ karakter van de meting: een gen is er óf wel, óf niet. Immunofluorescentie bijvoorbeeld neemt de intensiteit van de fluorescentie als maat voor de aanwezigheid van een gen. Dat is een variabele schaal.”

Voorsprong

Momenteel worden er wereldwijd acht centers of excellence ingericht die met eigen onderzoek de technologie gaan valideren. Begin 2019 volgt de commerciële introductie van de apparatuur. Het NKI in Amsterdam is één van deze centers. Christian Blank, hoogleraar moleculaire oncologie en immunologie aan het NKI is blij met deze kans: “Als eerste in Europa krijgen we eind 2018 zo’n microscoop en we werken al enige tijd met een proefmodel elders. We hebben dus straks een jaar voorsprong in ervaring en expertise. Volgend jaar zullen wij core facility worden, zodat we voor andere groepen binnen en buiten het NKI samples kunnen meten.”

Blank is enthousiast over de technologie. “Het is een heel interessante techniek omdat je met één slide heel veel verschillende markers kunt meten. Dat spaart veel materiaal. Bovendien krijg je informatie over de positie van de markers. Het blijkt bijvoorbeeld dat twee biomarkers die dicht bij elkaar op een tumor zitten een goede voorspeller zijn voor relapse , een terugkeer van de tumor na behandeling. Zitten ze ver van elkaar, dan is dat risico kleiner. Alternatieve technieken voor dit soort bepalingen zijn extreem duur en maken het weefsel kapot.”

Blank doet onder andere onderzoek naar immuuntherapie voor melanoom. Immuuntherapie is pas effectief als immuuncellen op of in de tumor zitten, wat immune hot wordt genoemd. Met DSP detecteerden de onderzoekers tientallen biomarkers op specifieke plekken van de tumor. Daaruit bleek zoals verwacht dat tumoren die immune cold zijn vaker terugkeren na behandeling. Blank zegt: “Dit is geen rocket science , maar het laat wel zien dat je heel snel veel biomarkers kunt meten en daarbij het weefsel spaart. Dit type onderzoek gaan we voor andere ziekten voortzetten met DSP. Er is geen andere techniek waarmee we dat zouden kunnen doen.”