Xyall uit Eindhoven verscheept begin volgend jaar zijn eerste hoogtechnologische weefseldissectiesysteem naar de VS. Klant Exact Sciences in Madison (Wisconsin) ondertekende drie jaar geleden het koopcontract al, in de wetenschap dat de machine nog vrijwel helemaal ontwikkeld moest worden. Sterker nog: het contract was er haast nog eerder dan dat Guido du Pree en Hans van Wijngaarden hun bedrijf Xyall oprichtten. De wereldwijde markt reageert enthousiast. De uitrol gaat – gedoseerd – beginnen.
Guido du Pree
‘Ik ben niet bang dat de Chinezen ermee aan de haal gaan’
Half november kon coo Hans van Wijngaarden eindelijk weer eens op rondreis door de VS. Hij bezocht moleculair-diagnostisch bedrijf Exact Sciences en ook de tweede klant, Caris Life Sciences in Phoenix (Arizona), plus een potentiële derde klant. ‘We hebben anderhalf jaar lang alleen online gecommuniceerd. Het is goed om elkaar weer eens echt in de ogen te kunnen kijken.’ Hij sprak met Exact Sciences over de laatste veranderingen en verbeteringen aan de machine en over wat er de komende tijd gebeuren gaat. Binnenkort komen de Amerikanen op hun beurt naar Nederland voor wat testen. De volledige machine van drie meter breed, het Tissector High Throughput-systeem, staat opgebouwd in de werkplaats van Sioux Technologies in Eindhoven. Sioux geldt met zijn state-of-the-art kennis van optica, beeldanalyse-algoritmen, medische robotica en dataverwerking als een belangrijke ontwikkelpartner van Xyall en investeert bovendien al jaren ook flink mee.
Dankbaar
Exact Sciences toont zich een zeer geduldige launching customer. Daar is Van Wijngaarden de Amerikanen heel dankbaar voor. In de tijd dat hij mede de leiding had bij Philips Digital Pathology was het laboratorium al klant van Philips. Die had een voorloper van het huidige systeem voor weefseldissectie in ontwikkeling.
Van Wijngaarden kwam destijds op het idee voor zo’n machine toen hij bij een Leidse hoogleraar op bezoek was. Er lagen wat microscoopglaasjes op tafel, waarop met een dikke viltstift rondjes getekend waren. ‘De hoogleraar vertelde dat één van de grootste struikelblokken bij het testen van weefsel was om de cellen goed te pakken te krijgen. Later hoorde ik van Exact Sciences dat ze op zeer grote schaal precies hetzelfde probleem hadden. De handmatige manier van werken is te traag, te duur en relatief onnauwkeurig, met daarbij aanzienlijk gevaar voor kruisbesmetting tussen de monsters.’
Philips verlegde echter zijn strategische focus, ging steeds nadrukkelijker de softwarekant op en besloot de ontwikkeling te stoppen. Exact Sciences wilde heel graag doorgaan met het project. Destijds was al veel werk uitbesteed aan Sioux Technologies. Het was logisch om met deze partijen verder te gaan. En ineens was Van Wijngaarden medeoprichter van Xyall, samen met Du Pree, ook al jaren actief in de life sciences. ‘Guido en ik kenden elkaar van Philips, waar wij medeoprichters waren van Philips Digital Pathology. Ik was al langer aan het kijken wat ik verder wilde. Ik ben echt een device-man, ik kijk graag naar een machine, met natuurlijk ook wel software erop. De kans deed zich voor om voor onszelf te beginnen, met een zeer enthousiaste Sioux en Exact Sciences aan onze zijde. Guido en ik vullen elkaar uitstekend aan: hij met zijn economische en juridische kennis, ik met mijn technische expertise.’
Flinterdun
De nieuwe machine van Xyall is nu qua mogelijkheden een heel ander verhaal dan de nog relatief eenvoudige versie van Philips. Het uiterst snelle en nauwkeurige systeem is bedoeld om de workflow van pathologen en histologen te digitaliseren en te automatiseren. Veel van het diagnostisch testwerk, bijvoorbeeld bij kankerpatiënten, is al geautomatiseerd: een belangrijk eerste stuk, de tumordissectie, gebeurt echter nog vrijwel altijd handmatig. Waar gaat het om? Een patholoog geeft op een microscoopglaasje met flinterdun monster aan welk stukje cellen, de region of interest, hij precies geanalyseerd wil hebben. Maar hoe krijg je die cellen eruit en in een buisje? ‘Dat eerste glaasje heeft allerlei kleurstof en is niet meer te gebruiken. We transfereren de informatie van het aangegeven gebied digitaal naar andere glaasjes met nog meer van exact hetzelfde monstermateriaal. Vervolgens schrapen we het weefsel er automatisch af en kan het buisje verder geanalyseerd worden.’
Juist dat schrapen – Van Wijngaarden heeft het over ‘bulldozeren’ – bleek een enorme hersenbreker. Het weefseltissue zit meestal verpakt in sterk klevend paraffine. Dus wordt het nu via een heel speciaal filtertje in het buisje geleid waarna de cellen naar het moleculair lab gaan voor tumorkarakterisatie. Specialisten kunnen vervolgens hun behandeling veel specifieker op een patiënt afstemmen. ‘We hebben initieel wat proeven gedaan, het schrapen verliep allemaal fluitend. Daar hadden we waarschijnlijk mazzel mee. Gelukkig maar, anders hadden we ons misschien heel erg laten afschrikken.’
Hans van Wijngaarden werkte een groot deel van zijn loopbaan bij Philips. Hij was research manager bij Research, project manager bij Optical Storage, operations manager bij Consumer Electronics en business manager bij Applied Technology. In 2007 werd hij senior director development & supply chain management bij het compleet nieuwe onderdeel Philips Digital Pathology Solutions, met op het laatst (in 2018) vierhonderd medewerkers. Na zijn vertrek bij Philips begon hij met Guido du Pree de eigen start-up Xyall. Foto: Sam Rentmeester
Duizenden casussen
De automated tissue dissection-oplossing van Xyall is bedoeld voor grote laboratoria waar dagelijks flinke hoeveelheden monsters getest worden. Exact Sciences doet duizend casussen per dag, met elk vier glaasjes die geschraapt moeten worden. Een ervaren operator kan er tweehonderd per dag aan: het is heel intensief en behoorlijk eentonig werk. Medewerkers zijn sowieso heel lastig te vinden. Er worden bonussen van 20.000 dollar geboden aan wie wil komen werken. De machine verwerkt zestig glaasjes per uur, met heel weinig operatorinteractie. In een groot magazijn onder in de machine zit disposable filtermateriaal opgeslagen. En ook de monsters liggen daar te wachten tot ze aan de beurt zijn of tot echt duidelijk is wat de patholoog met een specifiek glaasje wil. Het apparaat kan urenlang zelfstandig doorgaan.
Tabletop
De VS is momenteel de belangrijkste markt voor Xyall. Zulke enorm grote labs als daar kent Europa echter niet. Van Wijngaarden schat dat er misschien tien, twintig organisaties in de wereld zijn die de grote machine kunnen handlen. Daarom is ook een kleinere versie van het systeem in ontwikkeling, met veel minder opslagcapaciteit en een tragere doorlooptijd, maar een identieke nauwkeurigheid. Die tabletop is geschikt voor ziekenhuizen met een eigen laboratorium voor moleculaire diagnostiek waar iets van maximaal tachtig glaasjes per dag behandeld moeten worden. Het levert een markt op met potentieel enkele honderden klanten.
‘We moeten heel goed oppassen wat we er aan artificiële intelligentie in stoppen’
Alle productie voor de Amerikaanse en Europese markt gebeurt bij partner Sioux. Oem’er Xyall is een typisch kop-staartbedrijf: ‘Wij doen het hele procesonderzoek zelf en specificeren het product. De ontwikkeling van de machine doen we samen. Euro-Techniek uit Veldhoven produceert de disposables – hoog-precisieonderdelen met mesje en filter. Klanten schaffen die vele disposables bij Xyall aan, dus dat blijft inkomsten genereren.’
Zeer goede contacten
Ook China biedt een enorme markt. Voor de productie en verkoop van het kleine model werkt Xyall samen met productiepartner Motic in Xiamen, aan de oostkust van China. Motic maakt optische componenten en heeft ook een grote pathologietak. Twee van de investeerders in Xyall (naast Sioux en de Brabantse Ontwikkelings Maatschappij) zijn de voormalige eigenaren van Motic. ‘Ze hebben zeer goede contacten met de Chinese overheid. Als Motic voor ons gaat produceren, krijgen zij de tekeningen. Ik ben niet bang dat ze daarmee aan de haal gaan. Ik werk al meer dan tien jaar uitermate goed met hen samen. Natuurlijk ken ik het wantrouwen ten aanzien van Chinese firma’s. Maar als we zelfstandig de Chinese markt opgaan, zijn we bij voorbaat kansloos.’
Bread & butter
Xyall zit nu op vijf medewerkers en dat moeten er eind volgend jaar zo’n twintig zijn, met vooral ook extra sales- en after-salesmensen. De uitrol gebeurt in een behapbaar tempo. In april, mei krijgt tweede klant Caris Life Sciences zijn machine. ‘We willen eerst kijken hoe het systeem zich gedraagt bij Exact Sciences, er zijn vast nog wat kinderziektes. En we bouwen aan onze serviceorganisatie in de VS, samen met een partner. Van de kleine tabletop-versie, onze uiteindelijke bread & butter, willen we mei, juni volgend jaar een prototype hebben: er is veel interesse, we zouden er nu direct zes neer kunnen zetten in de VS en Europa. Alle laboratoria herkennen meteen het probleem dat wij oplossen. De pathologiewereld is klein, het praat zich snel rond.’ De grote variant kost bijna een miljoen euro. De tabletop kan straks geleased worden, met minimale afname van een hoeveelheid disposables.
Link magazine editie december thema 2021 Sociale Innovatie: Beter innoveren, beter produceren. Lees Link digitaal of vraag een exemplaar op: mireille.vanginkel@linkmagazine.nl’
Lastig na te bootsen
Gevraagd naar obstakels onderweg noemt Van Wijngaarden het componententekort. ‘Maar goed, dat is vooral vervelend. Het grootste probleem was toch dat schrapen van de heel dunne vliesjes: dat bleek aanzienlijk lastiger dan verwacht. We hebben veel onderzoek moeten doen om het proces onder controle te krijgen en daar gaan we natuurlijk nog mee verder. Het slechte nieuws was de vertraging, het goede nieuws is dat het voor een concurrent lastiger is na te bootsen.’
Deep learning ligt ook in het verschiet. ‘Hoewel we heel goed moeten oppassen wat we er aan artificiële intelligentie in stoppen zodat we niet op de stoel van de patholoog gaan zitten.’ Het bedrijf voldoet natuurlijk aan de ISO 13485-norm voor fabrikanten van medische hulpmiddelen, maar waakt voor onnodig strikte regels. Medische apparaten zijn te kwalificeren in groep 1 tot en met 3: van lab-equipment tot en met machines met Premarket Approval (PMA). Die PMA vergt zo tientallen miljoenen euro testkosten en vele jaren tijd voor goedkeuring. ‘Voor onze procescontrole hebben we zeer intelligente algoritmen, maar de applicatie is qua regelgeving relatief onschuldig.’
