Straks een diagnose uit de computer

24 jul 2019 09:48

Digitale pathologie is een speerpunt bij het Nederlands Kanker Instituut (NKI), het onderzoeksinstituut van het Antoni van Leeuwenhoek, in Amsterdam. Patholoog Hugo Horlings mag dat verder gaan ontwikkelen.

Als je het wezen van zijn werk snappen wilt, moet je het ook zien, vindt hij. „We krijgen een biopt en snijden dat in heel dunne plakjes en die bekijken en beoordelen we. Stellen we meerdere keren per dag een diagnose. Een diagnose die het leven van iemand volledig op zijn kop zet. In de pathologie doen we dat al meer dan honderd jaar zo. Het onderzoeken van weefsels is de hoeksteen van ons werk.”

Foto Hugo Horlings Fotograaf Erna Faust
"De kwaliteit van de diagnoses zal enorm verbeteren. Het zal sneller en beter gaan. Als ik een moeilijke casus heb, of een hele zeldzame tumor, kan ik in de wereld een expert zoeken."
Hugo Horlings Patholoog-onderzoeker

Door het oog van de microscoop verschijnt lilakleurig weefsel, dat eruit ziet als een screenshot van Google Earth. Het is gezond menselijk weefsel, vertelt Horlings. Dan verschijnt er een nieuwe afbeelding. Die is iets anders, alsof er extra luchtbelletjes in zijn geblazen.

De patholoog-onderzoeker kan precies aanwijzen waar de tumorcellen zich bevinden – een geoefend oog ziet dat meteen. Daar, daar en daar, en kijk, dat zijn afweercellen.

Naast het bureau met de microscoop staat nog een bureau, met een groot beeldscherm erop. Horlings laat nu ingescand weefsel zien. Hierop is duidelijker een tumor te zien, of althans de ene kant ziet er wezenlijk anders uit dan de andere kant. Aan de grens houdt zich een donkerder paarse massa op. Dat zijn afweercellen, legt de wetenschapper-arts uit.

Het lijken net gemobiliseerde troepen. Die de aanval op de tumor moeten openen – klaar voor een invasie, of juist moeten voorkomen dat tumorcellen het gezonde weefsel binnenvallen. „Het zou allebei kunnen”, zegt Horlings.

Want dat is (onder meer) wat (onder andere) door hem in het NKI wordt onderzocht: hoe gezonde cellen, afweercellen bijvoorbeeld, maar ook tumorcellen, zich gedragen. Immuuntherapie is erop gericht om het eigen afweersysteem succesvol in te zetten tegen kanker – en dan is de vraag of je afweercellen zo kunt trainen, dat ze zich expres dichtbij tumorcellen gaan ophouden, en ze kunnen opruimen. „Dat is inderdaad een interessante vraag”, meldt Horlings. „In theorie kan het mogelijk zijn. Andersom komt het ook voor: de tumor misbruikt ons afweersysteem, waarmee hij voorkomt dat afweercellen hem kunnen aanvallen.”

Het grote computerscherm op Horlings kamer zal een steeds grotere rol gaan spelen in zijn werk. Alles wat Horlings, en andere pathologen, met de microscoop bekijken, is uiteindelijk allemaal digitaal beschikbaar. „Digitale pathologie is in ontwikkeling en gaat mijn werk enorm veel ondersteunen.”

Voorop

Digitalisering van zijn vakgebied is nieuw, en revolutionair. „Er zijn nog weinig pathologen die dit doen. Voor het NKI is digitale pathologie speerpunt. In Nijmegen zit ook nog een groep, en in het buitenland heb je er een aantal.”

Horlings heeft net groen licht gekregen om digitale pathologie verder uit te bouwen, en dat moet heel wat verder gaan dan het archiveren van menselijk weefsel. Het idee is dat het computerprogramma gedragingen van cellen herkent, hun functie, en onderscheid maakt tussen slechte en goede cellen, om vervolgens ook te kunnen voorspellen wat ze gaan doen. Niet plaatje voor plaatje, zoals de patholoog achter zijn microscoop, maar met weefselmateriaal van ’wel honderden, tot tienduizenden patiënten’, aldus de patholoog-onderzoeker. Met de AVL Foundation is hij nog op zoek naar financiële ondersteuning.

„De kwaliteit van de diagnoses zal enorm verbeteren”, voorspelt Horlings. „Het zal sneller en beter gaan. Als ik een moeilijke casus heb, of een hele zeldzame tumor, kan ik in de wereld een expert zoeken. Nu duurt het vaak enkele dagen tot weken voordat de weefselglaasjes bij ons in binnen zijn. Als de weefsels digitaal zijn dan kunnen we ze met een beveiligde internetverbinding binnen enkele minuten binnenhalen en beoordelen.”

Horlings (43, drie zoons, getrouwd en wonend in Durgerdam) combineert pathologie met onderzoek. Hij is een schakel tussen het laboratorium in het NKI en het ziekenhuis met de patiënten. „We hebben hier een aantal briljante wetenschappers. Ik probeer hun uitvindingen naar de praktijk te vertalen. En vice versa probeer ik de problemen in de dagelijkse praktijk met de wetenschappers op te lossen: wie heeft er wel of geen chemotherapie nodig? Waarom werkt immuuntherapie voor de een wel, maar de ander niet? En het is ’teamwetenschap’. De oncoloog in de kliniek, de wetenschapper in het lab en ik, de patholoog: we werken nauw samen aan de oplossing van een bepaald probleem.”

Zo is hij betrokken bij het (veelbelovende) project van Marleen Kok en Karin de Visser. Daarbij krijgt een klein aantal vrouwen met borstkanker een combinatie van chemotherapie en immuuntherapie, waarbij bij de laatste afweercellen uit het eigen lichaam worden ingezet tegen de tumor. Laboratoriumonderzoek heeft aangetoond dat deze combinatiebehandeling kansrijk is. Maar hij, en De Visser en Kok natuurlijk ook, willen nog kunnen begrijpen waarom het werkt.

„Mijn onderzoeksopdracht voor de komende vijf jaar is dat ik digitale pathologie wil inzetten voor het vinden van een antwoord op een aantal vragen: Welke patiënten hebben echt baat bij chemotherapie? En wie zou je chemo kunnen onthouden? En daarnaast: Wie heeft er baat bij immuuntherapie? Daarin wil ik ook het succes van Karins onderzoek meenemen. De patiënten leveren de digitale beelden en de computer moet gaan voorspellen wie goed op de behandelingen reageert.”

Carrière

Voor Horlings lag een carrière in de geneeskunde niet meteen voor de hand. „Ik kom uit een gezin van registeraccountants en belastingadviseurs. Mijn vader en zijn broer hadden met een vriend een eigen zaak. Ik had altijd gedacht in het familiebedrijf te gaan werken. Ik ging economie studeren, haalde mijn propedeuse maar dacht: Is dit het nou? Het ging erg veel over geld.”

Twee goede vriendinnen studeerden geneeskunde en hij ’wilde graag mensen helpen’. Toen zijn broer een ernstig ongeluk kreeg, bracht het gezin veel tijd in het ziekenhuis door. Vervolgens was voor Horlings de switch gauw gemaakt. In het AMC in Amsterdam voltooide hij zijn opleiding tot patholoog. Ook ging hij met een beurs van KWF Kankerbestrijding naar Canada, om zich te kunnen verdiepen in oncologie. Hij promoveerde op de genetische eigenschappen van borstkanker.

Fascinatie

Zijn fascinatie voor technologische innovaties helpt hem weer bij zijn specialisatie in digitale pathologie. „Ik noem het mijn niche: welke praktische, klinische vraagstukken kunnen we met deze toepassing oplossen?” En de ontwikkelingen gaan snel. „In 2000 brachten we de DNA-code in kaart. Drie miljard bouwstenen, een enorme brei data. Dat duurde toen een paar jaar, kostte 2,7 miljard dollar en je had meerdere gymzalen vol nodig aan computerservers. Nu duurt het een twee weken, kan het op één machine en kost het ongeveer 3000 euro. Ik verwacht dat dit straks ook zo zal zijn voor digitale pathologie.”

Zijn droom? Een vraag die hij met een wedervraag beantwoordt: „Kanker de wereld uit?” Hij peinst een moment. „Realistisch: we hebben nog een heel lange weg te gaan. Een tumor is vaak zo slim dat hij voortdurend mogelijkheden ziet om steeds te ’ontsnappen’. Ik wil kanker echt begrijpen – als je dat weet, weet je ook hoe je die moet behandelen.”

Dit is het derde artikel van een serie van acht over het Nederlands Kanker Instituut, het onderzoeksinstituut van het Antoni van Leeuwenhoek. De serie geeft een kijkje achter de schermen van het NKI waar zo’n 700 onderzoekers werken aan de opheldering van het probleem kanker. Samen met de artsen vinden zij steeds meer nieuwe aanknopingspunten voor behandeling.

Bron: Noordhollands Dagblad, katern FIT
Dit artikel verscheen ook in het Haarlems Dagblad, Gooi- en Eemlander en Leidsch Dagblad