Het kan gebeuren dat je een keer in tranen uitbarst tijdens een bezoekje aan de dokter. Gelukkig hoeven deze tranen binnenkort niet meer in een tissue te verdwijnen, maar kunnen ze worden geanalyseerd in het lab. Het iTEARS-team is druk bezig met de ontwikkeling van een test om allerlei ziektes op te sporen in het traanvocht.

Het Chinees-Amerikaanse onderzoeksteam van de Wenzhou Medical University en Harvard Medical School heeft een systeem met nanomembranen ontwikkeld, dat minuscule, met vocht en allerlei stoffen gevulde blaasjes uit het traanvocht filtert. Zo kunnen deze zogenaamde exosomen razendsnel en nauwkeurig worden getest op biomarkers van allerlei verschillende ziektes.

Het nieuwe systeem, dat Incorporated Tear Exosomes Analysis via Rapid-isolation System, oftewel iTEARS is genoemd, maakt heel effectief moleculair onderzoek mogelijk. De test kan in de toekomst hopelijk vele ziektes en aandoeningen opsporen, zonder dat er tijdrovende of vervelende onderzoeken nodig zijn.

Vroege diagnose
Nu worden symptomen nog vaak als leidraad gebruikt voor het vaststellen van gezondheidsproblemen. Alleen zijn er in de eerste fasen van de meeste ziektes nog helemaal geen symptomen of zijn de klachten erg vaag. De snelheid en precisie van de diagnose verbeteren enorm, wanneer artsen de boosdoener kunnen identificeren via zijn moleculaire ‘vingerafdruk’.

De exosomen zitten vol met RNA en eiwitten, waar je met de juiste meetapparatuur allerlei interessante informatie uit kan halen over de lichaamscel, waaruit hij is verstuurd. Nu is het analyseren van exosomen nog een tijdrovend proces. Het kost veel tijd en het is ingewikkeld. Er is ook een relatief grote hoeveelheid testvloeistof nodig.

Functioneel huilen
Tranen zijn ideaal om als testvloeistof te fungeren. Ze zijn makkelijk en zonder veel ongemak voor de patiënt af te tappen. Het enige probleem is dat er maar weinig van te verzamelen is per keer. Daarom hebben de onderzoekers een nieuw soort nanomembraansysteem uitgevonden, waarmee de biomarkers wel opgespoord kunnen worden.

Het onderzoeksteam, wier studie in vakblad ACS Nano verscheen, had de nanomembranen oorspronkelijk gemaakt om exosomen uit urine en bloedplasma te isoleren, maar traanvocht bleek een beter idee voor de analyse. Binnen vijf minuten lukt het iTEARS om de exosomen uit de tranen te filteren. Eiwitten die in de microblaasjes ronddrijven, worden met een soort moleculaire accentueerstift gelabeld en doorgestuurd naar een ander meetapparaat.

Micro-RNA isoleren
Nucleïnezuren uit het exosoomvocht, waaronder RNA, worden ook apart gezet en geanalyseerd. Het team heeft iTEARS flink aan het werk gezet. Het systeem kan al onderscheid maken tussen gezonde mensen uit de controlegroep en patiënten met een aandoening waarbij de ogen erg droog zijn.

Het testsysteem zag ook verschillen in het microRNA van diabetische retinopathiepatiënten en mensen die niet lijden aan deze oogziekte. De wetenschappers willen verder bouwen op het succes van iTEARS. Een volgende verbeterde versie zal nauwkeuriger, sneller en nog minder invasief zijn.

Hopelijk kan het systeem in de nabije toekomst allerlei nieuwe ziektes aantonen in het traanvocht, voordat de eerste symptomen zich aandienen. Zo kan er in een vroeger stadium met de behandeling van de ziekte worden begonnen en is de prognose van de patiënt veel gunstiger.

Wat zijn exosomen?
Exosomen zijn minuscule blaasjes met een doorsnee van 50 tot 100 nanometer. Ze worden uitgescheiden door allerlei soorten gezonde lichaamscellen, maar ook door lichaamscellen die geïnfecteerd zijn door virussen, schimmels of bacteriën, en door kankercellen.

RNA en celmodificatie
Exosomen uit tumorcellen spelen een belangrijke rol bij de progressie van tumoren. Ze transporteren RNA en eiwitten naar omliggende cellen. Deze cellen veranderen hierdoor en worden agressiever. De exosomen stimuleren daarnaast de groei van nieuwe bloedvaten (angiogenese), zodat de tumor erg snel kan gaan groeien.

Tumorvaccinatie
Ook lijken deze schadelijke microblaasjes de immuunreactie van het lichaam te onderdrukken. Exosomen van gezonde immuuncellen gaan juist de strijd aan met de tumorcellen. Kankeronderzoek richt zich op de werking van deze exosomen. Zo zijn er succesvolle fase I-studies afgerond, waarbij exosomen gebruikt worden bij tumorvaccinatie.