Een nieuwe proof-of-principle-studie van het Radboudumc, Nijmegen, toont aan dat het in principe mogelijk is om darmkanker en voorlopers daarvan op te sporen door ademanalyse met behulp van een eNose. Prof. dr. Peter Siersema, hoogleraar Maag-, darm- en leverziekten in het Radboudumc, vertelt over de studie en toekomstige mogelijkheden.
Een elektronische neus, oftewel eNose, is vooral bekend door het gebruik bij longaandoeningen, zoals astma en longkanker. Maar ook bij andere vormen van kanker blijkt de eNose bruikbaar in de diagnostiek en fenotypering, vertelt Peter Siersema. “In theorie is ademanalyse bruikbaar voor elke kankersoort. Naast longkanker wordt het bijvoorbeeld ook al gebruikt bij schildklierkanker. Bij al deze aandoeningen worden stoffen geproduceerd die gedetecteerd kunnen worden in de ademhaling. In de praktijk meten we daarbij geen specifieke stoffen, maar kijken we naar patronen, die we vergelijken voor mensen met en zonder deze aandoening. Dat is een kwestie van deep learning met big data”, vertelt Siersema. Omdat het gaat om big data, heb je dus wel relatief grote patiëntenaantallen nodig om de test te kunnen ontwikkelen.
Alternatief of aanvulling
Een terloops gesprekje met een medewerker van de eNose Company over de vraag bij welke veelvoorkomende kankersoorten de eNose ingezet zou kunnen worden, bracht Siersema twee jaar geleden op het spoor van darmkanker. Op dit moment is het zo dat iedereen tussen de 55 en 75 jaar om de twee jaar wordt uitgenodigd om deel te nemen aan het bevolkingsonderzoek darmkanker. Hierbij wordt gebruik gemaakt van een ontlastingstest, de iFOBT (immunological fecal occult blood test). Afgezien van het feit dat niet iedereen het prettig vindt om deze test uit te voeren, en er daarom soms ook vanaf ziet, heeft deze test ook als nadeel dat er gescreend wordt op bloed, terwijl niet alle darmtumoren en voorstadia van darmkanker daadwerkelijk bloeden. Omgekeerd kan bloed in de ontlasting ook een andere oorzaak hebben, zoals aambeien. Vandaar dat een interessante vraag is of een ademanalyse met behulp van een eNose een aanvulling of zelfs een alternatief zou kunnen zijn voor deze ontlastingstest.
Duidelijk bewijs
De afgelopen twee jaar werden 511 patiënten in twee perifere ziekenhuizen (Bernhoven in Uden en Medisch Spectrum Twente in Enschede) uitgenodigd voor een ademanalyse. “Het ging om patiënten die naar het ziekenhuis kwamen voor een coloscopie, onder andere patiënten die positief getest waren in het bevolkingsonderzoek. Voorafgaand aan de coloscopie moesten ze een keer blazen in de eNose”, vertelt Siersema. Na uitsluiting van de mensen bij wie de ademanalyse of de coloscopie niet goed was gegaan, of bij wie er sprake was van een chronische darmontsteking, bleven er 447 patiënten over van wie de data gebruikt konden worden voor het onderzoek.
In de publicatie hierover die in februari 2020 uitkwam, beschrijft arts-promovendus Kelly van Keulen welke sensitiviteit en specificiteit gevonden werden voor de detectie van darmkanker en vergevorderde poliepen met behulp van ademanalyse.1 Voor darmkanker kwamen de onderzoekers uit op een sensitiviteit van 95% en een specificiteit van 64%. Voor advanced adenomen (adenomen met een verhoogde kans om maligne te ontaarden) lag de sensitiviteit op 79% en de specificiteit op 59%. Ter vergelijking: de iFOBT heeft een sensitiviteit van 56-89% voor darmkanker en 37-57% voor adenomen, en een specificiteit voor darmkanker van 92-97%.
Kanttekeningen
“De sensitiviteit die wij gevonden hebben, is hoog, maar heeft ook te maken met het feit dat dit een proof-of-principle-studie is”, relativeert Siersema. “Eigenlijk kunnen we daar verder nog geen conclusies aan verbinden, omdat we nu nog bewijzend bezig zijn. We hebben met deze patiëntengroep het model getraind. Wat nu nodig is, is dat we dit getrainde model gaan loslaten op een nieuwe patiëntengroep om het model te valideren. Daar zijn we ook mee gestart. In het vervolgonderzoek gaan we 2.000-3.000 patiënten onderzoeken. Ook dan gaat het om mensen die positief getest zijn in het bevolkingsonderzoek en naar het ziekenhuis komen voor een coloscopie, alleen dan gaan we op basis van de ademanalyse voorspellen wat de uitkomst zal zijn van de coloscopie.”
In tegenstelling tot de sensitiviteit was de gevonden specificiteit nog relatief laag. “We verwachten dat dat de komende tijd nog beter wordt. Hoe meer data je verzamelt, hoe beter het systeem wordt. Om de test daadwerkelijk in de praktijk te kunnen inzetten, moet zowel de sensitiviteit als de specificiteit boven 80% liggen, het liefst richting 90%”, zegt Siersema.
Betere sensoren
Ook aan de kant van de eNose is nog ruimte voor ontwikkeling, denkt Siersema. “Hoe beter de sensoren in de Enose worden, hoe beter de test natuurlijk wordt. Zelf zijn wij daar niet bij betrokken, maar er zijn steeds meer bedrijven die zich hiermee bezighouden. Ik verwacht dat zij de komende jaren deze sensoren verder gaan ontwikkelen.” Siersema en zijn collega-onderzoekers maakten voor hun onderzoek gebruik van de Aenose van de Enose Company. “Aan de ene kant is het zo dat de exacte onderzoeksresultaten afhankelijk zijn van het apparaat dat je gebruikt, die zijn niet zomaar uitwisselbaar. Maar voor de globale conclusies maakt het in principe niet uit voor welk apparaat je kiest, als ze maar voldoen aan de norm.”
Meer mogelijkheden
Siersema is zo enthousiast, dat hij ondertussen ook al bezig is om de eNose op andere manieren in te zetten. “We zijn ook bezig om te kijken of de eNose gebruikt kan worden voor het opsporen van voorstadia van slokdarmkanker, zoals barrettslokdarm. Dat onderzoek is ook nog in een vroeg stadium. Ik weet dat andere onderzoekers met andere vormen van kanker bezig zijn”, vertelt hij.
Daarnaast ziet Siersema mogelijkheden voor het inzetten van ademanalyse om te kijken naar het effect van een behandeling. “Ademanalyse is niet alleen geschikt om primaire kankers op te sporen, maar ook om het effect van een behandeling te evalueren. Wij hebben onlangs meegedaan aan een kleinschalig onderzoek van het Isala in Zwolle, waarbij gekeken is of de ademanalyse gebruikt kan worden voor het opsporen van recidieven na een operatie bij darmkanker. Het lijkt erop dat dat inderdaad mogelijk is. Dat zou natuurlijk mooi zijn. Het zou betekenen dat mensen minder vaak een CT-scan hoeven te ondergaan. En omdat een ademanalyse zo makkelijk is, zou je dat ook veel frequenter kunnen doen dan nu gebeurt met een CT-scan.”
Veelbelovend
Alles bij elkaar maken de onderzoeksresultaten vooral duidelijk dat het in principe mogelijk is om een diagnostische test te ontwikkelen voor het opsporen van darmkanker en voorstadia daarvan op basis van ademanalyse. “De resultaten zijn veelbelovend. Het is ook ontzettend leuk om aan mee te werken. We hopen dat we hiermee de komende jaren grote stappen kunnen maken”, zegt Siersema. “Er is nog veel te doen, maar ik denk dat ademanalyse een plaats zal krijgen in de vroege detectie van darmkanker, hopelijk in zo’n stadium dat mensen nog genezen kunnen worden.”
Referentie
1. Van Keulen KE, et al. Aliment Pharmacol Ther 2020;51:334-46.
Dr. Els van den Brink, wetenschapsjournalist
Oncologie Up-to-date 2020 vol 11 nummer 4
DEEL DIT ARTIKEL:
