ERC Advanced Grant voor Johannes de Boer

Natuurkundige Johannes F. de Boer, hoogleraar Biofotonica aan de Vrije Universiteit Amsterdam, afdeling Natuur en Sterrenkunde, ontvangt een Advanced Grant van de European Research Council (ERC). In dit vijf jaar durende onderzoeksprogramma ’Immuno-OCT’ zal hij een nieuwe optische endoscopische afbeeldingstechniek ontwikkelen om met een 10 tot 100 maal hogere resolutie dan nu mogelijk is, kanker in het menselijk lichaam op te sporen. De grote uitdaging is het ontwikkelen van hele kleine gemotoriseerde katheters die diep in het lichaam met licht zowel de structuur als de moleculaire samenstelling van weefsel kunnen bepalen.

Voordelen optische technieken

Veel gebruikte technieken in het ziekenhuis om afbeeldingen van het lichaam te maken voor het opsporen van ziektes zijn PET en CT. Deze technieken kunnen het hele lichaam in beeld brengen, maar hebben maar een beperkte resolutie: in een vroeg stadium zijn tumoren nog te klein om zichtbaar te maken met PET en CT. Optische technieken hebben een veel hogere resolutie en kunnen tumoren in een veel vroeger stadium wél zichtbaar maken. Omdat licht niet diep doordringt in weefsel, worden kleine gemotoriseerde katheters ontwikkeld voor de slokdarm en de longen om het lichaam van binnenuit in beeld te brengen. Tegelijkertijd worden antilichamen ingespoten met een fluorescent ’vlaggetje’. Deze antilichamen binden aan signaaleiwitten of aan oppervlaktereceptoren van cellen en het vlaggetje licht op als er met een laser op wordt geschenen.

Oplichtende vlaggetjes

Nu kan via de kleine katheter de structuur van het weefsel in beeld gebracht worden met Optical Coherence Tomografie (OCT), en door tegelijkertijd met een laser het weefsel te beschijnen, lichten de antilichamen met een vlaggetje op. Het bijzondere aan de optische techniek is dat meerdere antilichamen met vlaggetjes van een verschillende kleur gebruikt kunnen worden. Hiermee kan in detail in drie dimensies de interactie van verschillende cel oppervlaktereceptoren en signaaleiwitten in beeld gebracht worden. Met PET is dit niet mogelijk, en bovendien heeft PET als nadeel dat er met een radioactief vlaggetje gewerkt wordt.

De Boer verwacht deze nieuwe techniek niet alleen voor vroegere detectie en diagnose van ziektes van groot belang kan zijn, maar dat ook het onderzoek naar nieuwe medicijnen versneld kan worden, omdat op microscopisch niveau gezien kan worden of nieuwe medicijnen wel op de juiste plaats in het menselijk lichaam terecht komen. Hij werkt hiervoor samen met longartsen van Amsterdam UMC en gastro-enterologen aan het UMCG Groningen.

Johannes de Boer is hoogleraar aan de Vrije Universiteit Amsterdam en hoofd van de afdeling Natuur en Sterrenkunde, en in deeltijd verbonden aan ARCNL. Zijn onderzoeksveld is de ontwikkeling van nieuwe optische afbeeldingstechnieken voor de geneeskunde. Daarnaast worden deze technieken ook gebruikt voor de chipmachines van ASML. Het is extra bijzonder dat de VU maar liefst vijf ERC AvG binnen heeft gehaald en daarvan ook nog eens twee voor de afdeling Natuur en Sterrenkunde.