“Door de microscoop kijken hoeft niet meer. De Comet levert meteen digitale beelden”

VSTA zit op het gelijkvloers van blok D op de campus van het UZ Brussel in Jette. Bij ons bezoek is het bewuste toestel nog niet zien. In de gang geeft Ilse Rooman en passant een liefdevol klopje op een grote houten krat. Een ‘pakje’ uit Zwitserland, verklapt het label.  

Ilse Rooman: “Tegen half oktober is de Comet uitgepakt en operationeel. Het toestel is inderdaad van Zwitserse makelij. We hebben er 350.000 euro voor betaald. Het bijhorende onderhoudscontract kost 30.000 à 35.000 euro per jaar. Voor het eerste jaar onderhoud hebben we al fondsen gevonden. Ook de licentie voor de eerste zes maanden softwaregebruik is in orde. We hebben nu een grant-aanvraag ingediend voor de toekomstige kosten en voor een halftijds personeelslid die het toestel zal bedienen.”  

Dat zijn fikse investeringen. 
Ilse Rooman: “Daarom werken we samen met BrightCore, een andere core facility hier in Jette. We gaan ook een alliantie aan met de universiteit van Antwerpen, dat zelf in een toestel investeert dat zeer complementair is met het onze. Zo kunnen Brusselse en Antwerpse onderzoekers vlot en kosteloos van beide faciliteiten gebruik maken. Onderzoekers van elders zijn trouwens ook welkom.” 

Dat is belangrijk? 
“Dit zijn echt broodnodige investeringen als we willen dat onze wetenschappers internationaal meedraaien en onderzoeksbeurzen binnenhalen. Toestellen als de Comet maken deel uit van een nieuwe aanpak in het fundamenteel onderzoek op eiwitten en RNA. Vroeger was dit soort van research vooral hypothese-gedreven. Een wetenschapper was geïnteresseerd in een bepaald gen of een bepaald eiwit en kwam bij ons uitzoeken wat dat gen of eiwit precies deed. Vandaag hebben we methodes die veel breder kunnen kijken, naar een hele reeks eiwitten of genen. Daar haal je dan de meest veelbelovende uit, om verder onderzoek op te doen.” 

Dit is overal de nieuwe manier van werken? 
“Ja, alle fondsaanvragen en publicaties zijn tegenwoordig op deze benadering geschoeid. Spatial transcriptomics, noemen we die brede technieken. Ook inhoudelijk werken we hiervoor samen met de mensen van BrightCore. Voor een bepaalde techniek gebeuren de eerste stappen van een onderzoek bij ons en neemt BrightCore het daarna over. Wij gebruiken vooral visuele kleuringstechnieken, zij sequencing.”

Wat is er zo bijzonder aan spatial transcriptomics? 
“Als we vroeger een weefsel bestudeerden, werd dat eerst gemixt. Daarna werd het resultaat bekeken. Het resultaat was dat je wel wist welk RNA en welke eiwitten er in dat weefsel aanwezig waren, maar niet veel meer dan dat. De volgende stap was om aparte cellen uit het weefsel los te maken, door het weefsel bijvoorbeeld te verteren met enzymen, en die cellen vervolgens individueel te bekijken. Dat was al beter, maar er waren nog nadelen aan verbonden. Bij de voorbereiding moest je het weefsel kapotmaken en konden er cellen verloren gaan. Bovendien haalde je de cellen uit hun context. Zo verloor je informatie, want naburige cellen kunnen met elkaar interageren. Spatial transcriptomics lost dat probleem op.” 

Hoe werkt het? 
“We hoeven het weefsel niet meer te mixen of met enzymen kapot te maken. We nemen een volledige coupe – een flinterdun gesneden weefselschijfje – en leggen dat op een klassiek glazen plaatje. Dat glaasje gaat in een toestel dat alle RNA en/of eiwitten van het weefsel analyseert terwijl de cellen op hun plaats blijven zitten. Onze Comet kan dat. Het toestel dat de collega’s in Antwerpen willen kopen doet de ‘ontdekkingsfase’, wij de validatie. We werken samen onder de naam SPArTA, wat staat voor Spatial Proteomics And Transcriptomics Alliance.”

Wat gebeurt er precies in de Comet? 
“We gebruiken antilichamen waaraan een fluorescerende molecule is toegevoegd. Die antilichamen brengen we aan op het weefsel dat op het glasplaatje ligt. De antilichamen binden aan welbepaalde eiwitten van het weefsel. Antilichaam A is bijvoorbeeld groen gekleurd en bindt aan eiwit X, antilichaam B is rood gekleurd en bindt aan eiwit Y. Zo zie je onder de microscoop waar bepaalde eiwitten zich bevinden. Tot nu toe hebben we toestellen die tot een drietal kleuringen tegelijk aan kunnen. De Comet kan er tot een veertigtal tegelijk aan en kan simultaan hetzelfde doen voor RNA in plaats van eiwitten. Alles verloopt ook digitaal. Er zit een microscoop in de Comet, maar daar kijken we niet meer door. Het toestel maakt meteen digitale beelden die we naar de onderzoekers doorsturen.” 

Jullie faciliteren fundamenteel wetenschappelijk onderzoek. Zal dat ook tot klinische toepassingen leiden? 
“Dat is zeker de bedoeling. Zelf werk ik bijvoorbeeld op de pancreas en op pancreaskanker. Dat is hard nodig. Voor de meeste andere kankertypes is er onderzoeksgeld beschikbaar en is er vooruitgang geboekt op het vlak van therapieën. Met pancreaskanker trappelen we al jaren ter plaatse. De prognose is niet goed. Vaak is de ziekte al uitgezaaid voor ze ontdekt wordt. Een minderheid van de patiënten – één op vijf – kan geopereerd worden, maar dat is ingewikkelde chirurgie met veel complicaties en klachten achteraf. Voor de rest is er alleen chemo. Van effectieve behandelingen zoals immuun- of celtherapie is nog geen sprake.”

Hoe kan spatial transciptomics het verschil maken? 
“Voor we aan nieuwe therapieën kunnen denken, moeten we eerst een beter inzicht krijgen in de mechanismen van een pancreastumor. Zoals gezegd moesten we het tumorweefsel vroeger mixen of kapot maken om het te onderzoeken. Zo ging veel informatie verloren. Rond de eigenlijke tumorcellen zit bijvoorbeeld een beschermend laagje van cellen, die een schild vormen tegen het immuunsysteem. Met spatial transciptomics kunnen we die cellen apart bestuderen. Ook binnen de cellen van de tumor zelf zijn er veel verschillende types, die ook nog kunnen veranderen door hun micro-omgeving. Zo vermoeden we dat bepaalde celtypes andere celtypes ‘aanzetten’ om uit te zaaien. Omgekeerd zijn er immuuncellen die de tumorcelleen net gaan aanvallen. Al die mechanismen zullen we eerst moeten ontrafelen. Dankzij spatial transciptomics kan dat onderzoek nu in een stroomversnelling komen. Op basis van die kennis kan er dan gezocht worden naar immuuntherapie, celtherapie of andere geneesmiddelen die op die mechanismen inwerken. We hebben nog een hele weg af te leggen.”