Het opsporen van chronische darmontsteking is nu standaard met een colonoscopie, waarbij een camera in het darmkanaal wordt ingebracht, en is allesbehalve aangenaam. Daarom ontwikkelt het iGEM-studententeam van de Technische Universiteit Eindhoven een minder opdringerige en goedkopere monitoringmethode. Het geheim? Gasbellen van de E.coli bacterie.
Chronische ontsteking in de darm, internationaal bekend als Inflammatory Bowel Disease (IBD), is een groeiend probleem in de wereld, vooral in ontwikkelingslanden. Nederland telt al zo’n 90.000 IBD-patiënten. Op Europees niveau zijn er tussen de 2,5 en 3 miljoen mensen met IBD.
Hoewel de ontstekingen gemakkelijk te detecteren zijn, vrezen veel patiënten de nodige colonoscopie, vanwege de camera die wordt ingebracht, legt Josephina Smits, teamlid van iGEM Eindhoven, uit. “Bovendien moet het hele darmstelsel zo leeg mogelijk zijn, waardoor je laxeermiddelen moet nemen en snel in de dagen voorafgaand aan de procedure.”
Een colonoscopie is ook niet goedkoop. De kosten die rechtstreeks verband houden met IBD worden op Europees niveau geschat op ongeveer 5 tot 6 miljoen euro per jaar. Deze kosten bestaan voornamelijk uit opnames in het ziekenhuis, de daadwerkelijke colonoscopie, de poliklinische zorg – procedures en controlebezoeken – en de medicatie die daarbij komt kijken.
Het iGEM-team ontwikkelt een nieuwe methode, genaamd IBDection, waarbij de ontsteking kan worden gedetecteerd met een combinatie van een echoapparaat en veilige darmbacteriën. De methode is aangenamer voor de patiënt en goedkoper. “Wij geloven dat onze methode deze kosten deels kan verlagen”, zegt Smits.
Dit hele project vindt plaats binnen de wereldwijde iGEM Competition, waar studententeams worden gevraagd om een bestaand wereldwijd probleem met synthetische biologie op te lossen. In november 2021 vindt de Giant Jamboree plaats, een evenement waar alle teams over de hele wereld hun werk presenteren. Vanwege de coronapandemie zal het evenement digitaal plaatsvinden.
Lees Link magazine digitaal of vraag een exemplaar op: mireille.vanginkel@linkmagazine.nl’
“Met IBDection hebben we de darmbacterie E. coli zo aangepast dat ze gasbellen produceren wanneer ze in contact komen met een zogenaamde ontstekingsmarker – een eiwit dat als gevolg van de ontsteking in de darm aanwezig is”, legt Smits uit. Het idee hier is dat patiënten de dag voor de echo een pil slikken die de gemodificeerde bacteriën bevat.
Het product wordt getest in een gel. “We gaan geen experimenten doen met mensen of dieren.” De gasbellen laten de bacteriën niet achter, benadrukt Smits. “Dus het is niet zo dat je hele darm opzwelt.” De daadwerkelijke meting wordt gedaan door twee echo’s snel achter elkaar te maken en ondertussen echografie te gebruiken om de bubbels in de bacteriën te laten knallen. “Door de beelden van de twee echo’s te vergelijken, kun je dan de locatie van de ontsteking onthullen.”
Professor Maarten Merkx begeleidt het team en ziet zijn studenten pionieren: “Het IGEM-studententeam werkt over de grenzen van de huidige biomedische technologie heen. Het ontwikkelen van darmbacteriën als sensor om darmontsteking in een vroeg stadium op te sporen met behulp van echografie is een compleet nieuwe manier van diagnostiek. Het is verbazingwekkend wat ze bereiken.” Bron TU Eindhoven
