Next Generation Sequencing (NGS)
Tijdens de Covid-19 pandemie investeerde Labmicta in een eigen hoogvolume laboratorium en in de innovatieve techniek NGS: Next Generation Sequencing. Met NGS draagt Labmicta als ketenpartner vanuit Twente bij aan een veiligere, gezondere maatschappij en meer grip voor het samen in goede banen leiden van een eventuele volgende pandemie.
Techniek van de toekomst
In de reguliere moleculaire diagnostiek onderzoekt Labmicta in lichaamsmateriaal van patiënten gericht op een ziekteverwekker van een infectie, door enkele specifieke stukjes van het genetische materiaal van die ziekteverwekker aan te tonen. Met NGS is het mogelijk om álle in dat patiëntmateriaal aanwezige ziekteverwekkers van infecties én heel veel stukjes van hun genetisch materiaal te ‘zien’. Dit geeft enorm veel informatie waarmee we bijvoorbeeld virussen en hun ontwikkeling actief, grondig en breed kunnen monitoren. Die behoefte is versterkt door de pandemie. Labmicta typeert voor het RIVM al diverse positieve Covid-19-monsters per week voor de zogeheten kiemsurveillance om zicht te houden op circulerende varianten, zoals de Britse of Omikronvariant. NGS biedt nog meer mogelijkheden, ook voor andere (lucht)wegvirussen.
Schat aan informatie
NGS is niet nieuw, maar staat in de kinderschoenen en wordt vooral toegepast in universitaire settings voor zeer specifiek onderzoek. Labmicta zet NGS graag breder in voor de gezondheidszorg. Het is echter geen kant-en-klaar verkrijgbare techniek en vergt specifieke expertise en ondersteuning om ermee te werken: hooggekwalificeerde, specialistische professionals, geavanceerde ICT-infrastructuur en machines en zorgvuldig ontworpen processen. Labmicta heeft een medisch moleculair microbioloog en één in opleiding. NGS valt onder de technische kant van het vak medische microbiologie en dat is waar medisch moleculair microbiologen voor zijn opgeleid.
Labmicta gaat internationaal
In december 2022 begeleidde en trainde de afdeling moleculaire diagnostiek van Labmicta twee weken lang een groep collega-laboratoriummedewerkers en PhD studenten uit Kirgizië, Tanzania en Vietnam. Dit is onderdeel van het internationale project ‘Nooit meer een pandemie’ van het KNCV Tuberculosefonds (KNCV), gefinancierd met 11 miljoen euro vanuit het Droomfonds van de Nationale Postcode Loterij. De projectnaam beschrijft het idealistische doel van de KNCV, dat nu in behapbare stappen wordt vormgeven onder grote belangstelling vanuit het buitenland en onder andere de Wereldgezondheidsorganisatie WHO. Het past in de visie van Labmicta om op deze manier bij te dragen aan ‘capacity building’: kennis en expertise verspreiden en schaalbaar maken om zo samen -in dit geval wereldwijd!- de beste infectiezorg te leveren.
‘Eenvoudig’ testen op Covid-19 en TBC in het buitenland
Labmicta ontwikkelde samen met het tuberculose referentielaboratorium van het RIVM en KNCV voor het project ‘Nooit meer een pandemie’ verschillende testprotocollen. Daarmee kunnen de buitenlandse laboratoriummedewerkers en PhD studenten in Kirgizië, Tanzania en Vietnam op een handzaam apparaat met de hypermoderne techniek Next Generation Sequencing (NGS) testen op Covid-19 en tuberculose (TBC) én antibioticaresistentie detecteren. NGS brengt kortgezegd het genetische materiaal van micro-organismen in kaart; dit heet sequencen. Hoe dat in de praktijk wordt uitgevoerd, de theorie ervan en kennis opdoen over Covid-19 en TBC: dat staat allemaal centraal tijdens het bezoek aan Labmicta. In 2023 bezoeken wij deze collega’s ook in hun eigen land, om daar de overgebrachte kennis en expertise verder te waarborgen. Oxford Nanopore Technologies ontwikkelde het handzame apparaat dat MinION heet. Labmicta maakt de NGS-techniek geschikt voor bredere diagnostiek in de reguliere zorg. Een uitdagende, complexe puzzel omdat deze vrij ‘jonge’ techniek veel kennis en expertise vereist. De enorme potentie van NGS wordt nu stapsgewijs benut.
TBC: na Covid-19 wereldwijd de meest voorkomende en dodelijkste infectieziekte
Dagelijks sterven er wereldwijd zo’n 4.000 mensen aan TBC. Gelukkig komt de ziekte in Nederland nog weinig voor en hebben we veel kennis en een goede behandeling. In landen als Kirgizië, Tanzania en Vietnam komt TBC veel vaker voor, is er minder kennis van en expertise op nieuwe diagnostiek en zijn er vaak minder faciliteiten. Via het project ‘Nooit meer een pandemie’ bundelen we onze Nederlandse kennis en expertise en faciliteren we de mogelijkheden voor deze landen om uiteindelijk op regionaal niveau beter grip te krijgen op TBC en andere infectieziekten. Dat is precies waar ‘capacity building’ om draait: alleen samen krijg en houd je grip. In potentie kun je met NGS en de MinION ook testen en meer grip krijgen op andere infectieziekten. Dat wordt komende jaren verder uitgewerkt. Het ontwikkelen van protocollen om te sequencen met de MinION en het trainen van buitenlandse collega’s zijn mooie eerste stappen op weg naar hopelijk dat idealistische, ultieme doel: Nooit meer een pandemie.
Verdere waarborging kennis en expertise in Tanzania
Begin december 2023 reisde onze collega Laura Manrho met een afvaardiging van het KNCV Tuberculosefonds naar Tanzania. Daar zette ze zich twee weken lang in voor ‘Nooit meer een pandemie’, een project van KNCV, waar Labmicta een partner van is. In het laboratorium in Dar es Salaam trainde ze medewerkers van het National Institute for Medical Research (NIMR) en Central Tuberculosis Reference Laboratory (CTRL) in het toepassen van de vooruitstrevende techniek Next Generation Sequencing (NGS) bij diagnostiek op tuberculose.
Met KNCV naar Tanzania
Labmicta heeft veel kennis van en ervaring met tuberculosediagnostiek en NGS. Daarom ontwikkelden we voor dit project samen met het tuberculose referentielaboratorium van het RIVM en KNCV verschillende testprotocollen. Daarmee kunnen de buitenlandse laboratoriummedewerkers op een handzaam apparaat met de hypermoderne techniek NGS testen op tuberculose én antibioticaresistentie detecteren. Tijdens een bezoek aan ons laboratorium in Hengelo eind 2022 leerden de vakgenoten uit onder meer Tanzania te werken met de MinION, een handzaam apparaat waar NGS op uitgevoerd wordt.
Laura: “In december 2023 reisden wij af naar diezelfde vakgenoten in Tanzania. Tijdens ons bezoek keken we samen met hen of alle benodigde apparatuur en de protocollen voor de testen naar wens werkte, herhaalden we de training en beantwoordden we hun vragen. De onderlinge verdeling was helder: KNCV belichtte vooral de theoretische en technische kant, wij de toepassing van de testprotocollen in de praktijk. De analisten die we trainden delen de opgedane kennis weer met collega’s in andere laboratoria in Tanzania. Dat zorgt voor een groter draagvlak van het project. In totaal nemen 12 Tanzaniaanse laboratoria deel aan het project.”
Techniek als waardevolle aanvulling
Laura: “NGS vormt een waardevolle aanvulling op de andere technieken die hier al toegepast worden bij onderzoek naar tuberculose. Met NGS is het mogelijk om álle in het patiëntmateriaal aanwezige ziekteverwekkers van infecties én heel veel stukjes van hun genetisch materiaal te ‘zien’. Daarmee kun je ook resistentie voor antibiotica detecteren. Daarnaast is diagnostiek zonder kweek mogelijk. Een ‘klassieke’ tuberculosekweek duurt normaal gesproken een paar weken. De toepassing van NGS levert dus tijdswinst op.”
Voor Tanzania – waar veel tuberculose voorkomt – levert de toepassing van NGS een belangrijke bijdrage aan de gezondheidszorg. Laura: “Ik sprak met een arts van de tuberculose-afdeling van een ziekenhuis. Ze gaf aan dat ze door NGS niet alleen sneller weet of en waarmee iemand besmet is, maar ook of er sprake is van antibioticaresistentie. Daardoor kan ze de behandeling eerder starten en gerichter antibiotica voorschrijven.”
Lancering project
Het project duurt in totaal 5 jaar en we zijn net over de helft. Door het delen van onze kennis en expertise hopen we een concrete bijdrage te leveren aan het eenvoudiger en sneller opsporen en behandelen van tuberculose.
Meer lezen over het project ‘Nooit meer een pandemie?’ Lees dan hier verder.
