Innovatieve Technologie met Lokale Precisie

Observeren, monitoren en gericht behandelen

Monitoring speelt een belangrijke rol zowel in de kliniek als in de thuissetting. Met het gebruik van gepersonaliseerde devices (sensoren en diagnostische hulpmiddelen) streven we ernaar om innovatieve en gepersonaliseerde gezondheidstechnologie te ontwikkelen, die niet alleen het persoonlijk gezondheidsmanagement bevorderen, maar ook diagnostiek en behandeling op maat mogelijk maken. Verschillende partners binnen het Groningse ecosysteem zijn al verregaand betrokken bij de ontwikkeling van innovatieve medische hulpmiddelen, sensortechnologie en medische softwareontwikkeling.

Imaging speelt allang niet meer alleen een rol bij het observeren. Beeldvormende technologie in combinatie met nanotechnologie helpt bij het diagnosticeren, het bepalen van specifieke en complexe therapie (medicamenteus, radio- of protonentherapie) en het monitoren van de respons, waardoor vermijdbare en onnodige schade door een behandeling kan worden voorkomen.

Juist door het combineren van beeldvorming met nanoscience en nanotechnologie staat het Groningse onderzoek sterk. Het veld omvat het hele palet van relatief kleine functionele polymeren die gebruikt worden voor detectie van afwijkingen, maar ook van bijvoorbeeld drug delivery systemen (GRIP). Internationaal toonaangevend zijn de foto-actieve polymeren die verder zijn ontwikkeld ten behoeve van foto-farmacologie.

De samenwerking tussen FSE en het UMCG maakt het mogelijk om kennis en expertise te bundelen en te komen tot gerichte diagnostiek en behandeling.

Toonaangevende voorbeelden:

Smart Humans

Het smart human project omvat continue monitoring van risicofactoren en persoonlijk advies voor aanpassing van de levensstijl. Het kan mensen helpen om langer gezond te blijven of beter voorbereid een behandeling te ondergaan (prehabilitatie).

De Smart Human aanpak vereist een keten van technologie die begint met sensoren, gevolgd door een systeem dat de sensor-informatie bundelt en een decision-supportsysteem dat op basis van deze gegevens een advies formuleert. De kwaliteit van deze aanbevelingen kan worden verbeterd door het systeem zelflerend te maken door gebruik van machine learning.

Nieuwe targets in de fotofarmacologie

De meeste huidige medische behandelingen berusten op het gebruik van bioactieve stoffen met een farmacologische respons door interactie met moleculaire doelwitten in het menselijk lichaam. De selectiviteit van deze interactie is cruciaal, maar niet gemakkelijk te bereiken omdat de doelwitten zowel in gezonde als in zieke weefsels tot uiting komen. De foto-farmacologie is in staat om het probleem van off-target activiteit en ernstige bijwerkingen op te lossen door de activering van het geneesmiddel te controleren door middel van licht.

Momenteel is de foto-farmacologie bezig met het definiëren en evalueren van de moleculaire targets. Belangrijke doorbraken zijn gemaakt op het gebied van onder andere licht-gecontroleerde kankerchemotherapie, neurologie, diabetes en antimicrobiële middelen. Toekomstige mijlpalen op weg naar klinisch toegepaste foto-farmacologie zijn onder meer in vivo-testen, moleculaire beeldvorming van de gelokaliseerde geneesmiddel activatie en uitgebreide toxiciteitsstudies.

Precies bestralen met protonen

Protonentherapie is een nauwkeurige bestralingstechniek die in het UMCG wordt aangeboden. Momenteel heeft meer dan de helft van alle kankerpatiënten bestraling (radiotherapie) nodig voor het doden van kankercellen en daarbij moeten de gezonde cellen zo veel mogelijk gespaard blijven. Met protonentherapie kan nog nauwkeuriger en zonder nevenschade bestraald worden.

Het protonencentrum is de eerste van drie faciliteiten in Nederland. Hier wordt ook onderzoek gedaan naar het verbeteren van de kwaliteit en effectiviteit van de behandelingen. Op gebieden als behandeling van bewegende tumoren en organen, adaptive radiotherapy en radiomics & modelling wordt gezocht naar nieuwe kennis en expertise. Er wordt bijvoorbeeld gekeken naar in-beam positronemissietomografie (PET) van heel kortlevende isotopen om realtime monitoring van protonentherapie mogelijk te maken. Een ander voorbeeld is de klinische evaluatie van beeld gestuurde adaptieve protonentherapie in statische (bv. hoofd-halstumoren) en in bewegende tumoren (bv. long- en slokdarmtumoren).