Nederlandse malariatest in finale European Inventor Award

Een Nederlandse uitvinding lijkt de diagnose van malaria voorgoed te veranderen. Hematoloog Jan van den Boogaart ontwikkelde samen met de Oostenrijkse biochemicus Oliver Hayden de eerste geautomatiseerde, computergestuurde bloedtest voor malaria. De twee hebben daarmee een plek veroverd in de categorie ‘Industrie’ van de finale van de European Inventor Award.

Malaria is een van de dodelijkste ziektes van onze tijd (elke 12 seconden overlijdt er iemand aan). Tot nu toe wordt malaria echter maar in 10% van de gevallen vastgesteld. Van den Boogaart en Hayden van Siemens Healthineers kozen voor een datagedreven aanpak. In plaats van te kijken naar de aanwezigheid van malaria-pathogenen in het bloed, gebruikten zij informatietechnologie om de schadelijke effecten van de ziekte te detecteren, aangegeven door belangrijke bloedparameters in het bloed. 

30 parameters

Van den Boogaart werd geïnspireerd toen hij in 2008 met een Zuid-Afrikaanse collega sprak. Die had geconstateerd dat verschillende van zijn malariapatiënten dezelfde veranderingen in hemogrammen – of bloedprofieltesten – lieten zien. Als deze los van elkaar werden bekeken, bleken geen van deze factoren voldoende om een diagnose vast te stellen. Een combinatie van 30 parameters toonde echter een ‘data-afdruk’ dat malaria met 97% zekerheid identificeerde.  
De uitvinders kregen al in 2011 een Europees patent voor hun systeem en ontwikkelden daarna samen met een onderzoeksgroep van Siemens een malaria-specifiek algoritme voor het bloedtestsysteem. Momenteel werken Van den Boogaart en Hayden aan een uitbreiding van hun ‘data-afdruk’ methode voor de detectie van andere ziektes in bloedmonsters, zoals leukemie. 

Het snel, betrouwbaar en automatisch testen van grote patiëntenpopulaties kan een grote stap vooruit zijn in de strijd tegen de ziekte. Zo’n 3,2 miljard mensen lopen risico op malaria. In 2015 werden volgens cijfers van WHO 200 miljoen mensen getroffen door de ziekte, waarvan 430.000 het niet overleefden. Nauwkeurige testen zoals deze van Siemens zouden 100.000 sterfgevallen kunnen voorkomen. 
De test van Van den Boogaart en Hayden kan ook uitkomst bieden voor reizigers uit westerse landen, die terugkomen met een malaria-infectie. In 59% van de gevallen wordt pas na 8 dagen vastgesteld dat het om malaria gaat. Tot slot kan het ook de vicieuze cirkel van armoede in Afrika doorbreken. Berekeningen stellen de economische last van malaria in Afrikaanse landen – waar 86% van de infecties plaatsvindt – op zo’n 11 miljard euro per jaar. 

Hoe het werkt

De sleutel naar de ontdekking van Van den Boogaart en Hayden was een statistische methode genaamd lineaire discriminant analyse (LDA). De twee onderzoekers berekenden de gemiddelde niveaus van bepaalde bloedparameters in zowel malaria-positieve als malaria-negatieve patiënten met statistische software. Deze data vormde de basis voor het definiëren van een groep van 30 parameters (zoals de dichtheid van rode bloedcellen) die kunnen wijzen op een malaria-infectie.

Van den Boogaart en Hayden ontwikkelden een algoritme om malaria’s ‘data-afdruk’ te programmeren in het Siemens ADVIA 2120i hematologie systeem. Dit geautomatiseerde bloedanalyse-apparaat, dat ongeveer even groot is als een wasmachine, is al in werking in klinieken over de hele wereld (meer dan 3000 units). Het kan hemogrammen met 300 tot 500 parameters maken met een snelheid van 120 bloedmonsters per uur. Met bijna 100% nauwkeurigheid identificeert het systeem malaria in een bloedmonster, zelfs als er slechts lage niveaus van pathogenen aanwezig zijn. 

Nederland is overigens goed vertegenwoordigd in de finale van de European Inventor Award. In de categorie ‘MKB’ behoort Gert-Jan Gruter van Avantium tot de finalisten. Hij ontwikkelde bioplastic voor het maken van flessen. Hans Clevers is genomineerd in de categorie ‘Onderzoek’. De moleculair geneticus kreeg het voor elkaar om specifieke stamcellen buiten het lichaam te laten groeien tot mini-orgaantjes, zogenoemde organoïden.
De finale is op 15 juni in Venetië. 

Door: Kelly Bakker

Bron: European Patent Office