Opsporingsmethode voor darmontstekingen kan camera in darmkanaal overbodig maken

Een chronische ontsteking in de darm, internationaal bekend onder de verzamelnaam Inflammatory Bowel Disease (IBD), is een groeiend probleem in de wereld, voornamelijk in ontwikkelingslanden. Nederland kent zo’n 90.000 IBD-patiënten. Op Europees niveau leiden tussen de 2,5 tot 3 miljoen mensen aan IBD.

Aangenaam en met minder kosten

De ontstekingen zijn weliswaar goed te detecteren, maar veel patiënten zien op tegen de benodigde colonoscopie vanwege de camera die wordt ingebracht, vertelt Josephina Smits, teamlid van iGEM Eindhoven. “Bovendien moet het hele darmsysteem zo goed als leeg zijn, waardoor je in de dagen voorafgaand aan de procedure laxeermiddelen moet slikken en moet vasten.”

Een colonoscopie is ook niet goedkoop. De direct gerelateerde kosten aan IBD worden geschat op zo’n 5 tot 6 miljoen euro per jaar, op Europees niveau. Deze kosten bestaan voornamelijk uit opnames, de daadwerkelijk colonoscopie, de ambulante zorg – procedures en controle bezoeken – en de medicatie die erbij komt kijken.

Het iGEM-team ontwikkelt een nieuwe methode, genaamd IBDetection, waarbij de ontstekingen gedetecteerd kunnen worden met een combinatie van een echoapparaat en veilige darmbacteriën. De methode is aangenamer voor de patiënt, en goedkoper. “Wij geloven dat met onze methode deze kosten voor een deel naar beneden kunnen gaan”, zegt Smits.

Dit hele project vindt plaats binnen de wereldwijde iGEM Competitie, waarbij studententeams worden gevraagd een bestaand mondiaal probleem op te lossen met synthetische biologie. In november 2021 vindt de Giant Jamboree plaats, het evenement waar alle teams over de hele wereld hun werk presenteren. Vanwege de coronapandemie vindt het evenement digitaal plaats.

IBDetection, een echografische detectiemethode

“Met IBDetection hebben we de darmbacterie E. coli zodanig aangepast dat ze gasbelletjes aanmaken als ze in aanraking komen met een zogeheten ontstekingsmarker - een eiwit dat in de darm aanwezig is als gevolg van de ontsteking”, vertelt Smits. Hierbij is de gedachte dat patiënten een dag voorafgaand aan de echo een pil inslikken met hierin de aangepaste bacteriën.

Het testen van het product gebeurt overigens in een gel. “We gaan geen proeven doen met mensen of dieren.” De gasbelletjes verlaten de bacteriën niet, benadrukt Smits. “Het is dus niet zo dat je hele darm opzwelt.” Het daadwerkelijke meten gebeurt door twee echo’s kort na elkaar te maken en in de tussentijd met ultrageluid de belletjes in de bacteriën te laten knappen. "Door de afbeeldingen van beide echo’s te vergelijken, zou je dan de locatie van de ontsteking zichtbaar kunnen maken.”

Hoogleraar Maarten Merkx begeleidt het team en ziet hoe zijn studenten aan het pionieren slaan: “Het IGEM studententeam werkt over de grenzen van de huidige biomedische technologie. Het ontwikkelen van darmbacteriën als sensor om in een vroeg stadium darmontstekingen te detecteren met behulp van ultrasound is een compleet nieuwe manier van diagnostiek. Het is ongekend knap wat ze bewerkstelligen.”