Het is medische onderzoekers aan de universiteit van Pennsylvania en Penn’s Perelman school of Medicine (V.S.) gelukt om een ‘elektronische neus’ te ontwikkelen die kanker kan detecteren. Het apparaat is in staat om uit bloedmonsters te ‘ruiken’ of iemand aan een doorgaans moeilijk detecteerbare vorm van kanker lijdt, zoals eierstokkanker of alvleesklierkanker. En daarbij zijn de metingen voor 95% accuraat. De vinding werd in juni gepresenteerd tijdens het jaarlijkse ASCO-congres.

De elektronische neus, die gebruik maakt van machine learning en artificiële intelligentie om de mengeling van vluchtige organische stoffen (VOS) die bloedplasmamonsters afgeven te ontrafelen, kan ingezet worden om patiënten op een non-invasieve manier te screenen.

Standaard ingezet

Mede-onderzoeker dr. Charlie Johnson meent dat vroege resultaten erg gunstig zijn. “Uit de data komt naar voren dat we deze tumoren kunnen identificeren in zowel een vroeg als een geavanceerd stadium, wat goed nieuws is. Wanneer deze vinding ontwikkeld wordt zodat het geschikt is in een klinische setting, dan kan het mogelijkerwijs standaard ingezet worden bij jaarlijks bloedonderzoek.” Op dit moment werkt het Amerikaanse team samen met een technologiebedrijf om het apparaat gereed te maken voor onderzoek en klinische applicaties.

Het apparaat is uitgerust met nanosensoren, die zijn gekalibreerd om de samenstelling van de VOC’s te achterhalen. Bij eerder onderzoek was al ontdekt dat VOC’s die door weefsel en plasma van eierstokkanker afgegeven worden, verschillen van VOC’s van goedaardige tumoren.

Kanker in een vroeg stadium

In het onderzoek (n=93) waren 20 eierstokkanker-patiënten, 20 patiënten met benigne eierstoktumoren en 20 controlepersonen die kankervrij en leeftijdsgematcht waren. Verder waren er ook nog 13 patiënten met pancreaskanker, 10 patiënten met een goedaardige pancreasziekte en weer 10 controlepersonen. De e-neus kon met een accuraatheid van 95% eierstokkanker detecteren, bij pancreaskanker was dat 90%. Het apparaat was ook in staat om 8 deelnemers met kanker in een vroeg stadium te identificeren.

De manier waarop het apparaat werkt is hetzelfde als bij een menselijke neus, waarbij een kenmerkend mengsel van bestanddelen in de ingeademde lucht door de hersenen wordt herkend. De elektrische neus is echter vele malen gevoeliger dan het menselijk reukorgaan. Het apparaat is getest en getraind om specifiek VOC’s te onderscheiden die geassocieerd worden met kankercellen. Het resultaat is binnen twintig minuten bekend.

Dezelfde technologie wordt nu ook ingezet om een geuranalyse-apparaat te ontwikkelen dat COVID-19 kan detecteren.

Referentie

A.T. Charlie Johnson, Christopher Kehayias, Erica L. Carpenter et al., Nanoanalysis of plasma volatile organic compounds using novel DNA-decorated carbon nanotube vapor sensors to noninvasively distinguish ovarian and pancreatic cancer from benign and control samples. Gepresenteerd tijdens ASCO 2021. J Clin Oncol 39, 2021 (suppl 15; abstr 5544) DOI:10.1200/JCO.2021.3