PET-CT-scans die precies laten zien in welke gewrichten macrofagen actief zijn of op welke plekken in het lichaam nieuwe medicijnen aangrijpen. Het zijn nieuwe ontwikkelingen in het onderzoek naar reuma. Momenteel bevinden deze technieken zich nog in de onderzoeksfase. Maar wat hoogleraar reumatologie Conny van der Laken (Amsterdam UMC) betreft is deze beeldvormende technologie in de toekomst ook veelbelovend voor de klinische praktijk. In dit interview geeft zij ons een inkijkje in haar boeiende werkveld.
Op 1 april 2022 werd Van der Laken benoemd als hoogleraar reumatologie, in het bijzonder imaging bij ziekten van het bewegingsapparaat. Op 25 november 2022 sprak zij, aan de Vrije Universiteit Amsterdam, haar oratie uit getiteld ‘Meer zien door verder te kijken’. De insteek van haar onderzoek is om beeldvormende technologie, zoals PET-CT, MRI en echografie, in te zetten voor de vroegdiagnostiek van reumatische ziektebeelden en voor het ontwikkelen van therapie op maat. Daarnaast zet zij beeldvormende technieken in voor pathogenetisch onderzoek bij reumatische ziekten en voor het ontwikkelen van nieuwe therapeutische middelen. Tot slot vergelijkt zij verschillende beeldvormende technieken met elkaar. Hiermee wil zij onderzoeken welke imagingtechnieken het meest geschikt zijn om bepaalde vragen uit de klinische praktijk te beantwoorden.
Vroegdiagnostiek
Van der Laken onderzoekt welke cellen en eiwitten een rol spelen in de vroege fase van reumatische ziekten. Hiervoor gebruikt zij de PET-CT-techniek in combinatie met specifieke merkerstoffen. “De meest gebruikte merkerstof bij PET-CT is fluorodeoxyglucose (FDG). Dit glucosederivaat wordt vooral opgenomen in weefsels met een verhoogd metabolisme, zoals bij ontstekingen of tumoren. Voor ons onderzoek hebben we merkerstoffen ontwikkeld die specifiek gericht zijn tegen verschillende onderdelen van het afweersysteem, zoals macrofagen, B-cellen of het cytokine TNF-α. Aan de merkerstoffen hangt een radioactief label. Als zij zich binden aan hun doelwit in het lichaam, kunnen we dit zichtbaar maken op een PET-CT-scan. Op die manier kunnen we heel specifiek, op moleculair niveau, zichtbaar maken waar de ontstekingscellen of ontstekingseiwitten actief zijn in het lichaam. Die techniek is wezenlijk anders dan bijvoorbeeld MRI of echografie, waarbij je anatomische veranderingen op weefselniveau bestudeert.”
Bij een lichamelijk onderzoek of in het bloed is vaak nog niets te zien in een vroege fase van reuma. De PET-CT-scan kan, met de specifieke merkerstoffen, al wel afwijkingen opsporen. Het voordeel van een PET-CT-scan is ook dat je het hele lichaam fotografeert. “Op die manier kun je niet alleen naar de gewrichten kijken, maar ook naar alle organen, de bloedvaten en de slijmvliezen. Zo verzamel je niet alleen informatie over welke afweercellen en -stoffen een rol spelen in een vroege fase van reuma, maar ook waar in het lichaam dit proces zich afspeelt.”
Therapie op maat
PET-CT in combinatie met specifieke merkerstoffen kan ook een rol spelen bij de ontwikkeling van therapie op maat. “Als je weet welke cellen of cytokines actief zijn bij een specifieke patiënt, kun je ook bepalen welke vorm van therapie hier het beste bij past. Geef je bijvoorbeeld rituximab omdat iemand een B-celgedreven ziekte heeft of een TNF-α-blokker omdat er vooral macrofagen betrokken zijn bij het ziekteproces? Ook dat kunnen we onderzoeken met deze techniek.”
Pathologische mechanismen
Van de afwijkingen op de PET-CT-scan nemen de onderzoekers vaak ook een biopt. Hiermee verzamelen zij meer informatie over de onderliggende pathologische mechanismen van de aandoening. “In een biopt kunnen we naar de hele setting kijken. Als we op de PET-CT-scan bijvoorbeeld zien dat in een weefsel TNF-α actief is, kunnen we in het biopt uitzoeken wat er in dat weefsel nog meer aan de hand is. Op die manier willen we nieuwe targets ontdekken die in de aangedane weefsels tot expressie komen. Dat helpt ons weer bij het ontwikkelen van nieuwe diagnostiek en therapeutische middelen.”
Geneesmiddelen testen
Van der Laken gebruikt de PET-CT-techniek tot slot ook om, in samenwerking met farmaceutische bedrijven, de werking van nieuwe geneesmiddelen te testen. “Hierbij koppelen we een radioactief label aan het geneesmiddel en spuiten dat in bij een patiënt. Zo kunnen we zien of het middel ook daadwerkelijk op de juiste plaats in het lichaam terechtkomt. Dit doen we in het kader van wetenschappelijk onderzoek.”
Algoritmen en kunstmatige intelligentie
De PET-CT-techniek is vooralsnog kostbaar en kent, door de radioactief gelabelde merkerstoffen, stralingsbelasting. Daarnaast is specifieke expertise vereist om de beelden af te lezen. Voordat de techniek bruikbaar is voor de reguliere patiëntenzorg zijn nog een aantal ontwikkelingen nodig. “Een recente ontwikkeling is dat PET-CT-scanners steeds sneller en sensitiever scannen. Hierdoor neemt de stralingsbelasting af en de toepasbaarheid in de klinische reumatologiepraktijk toe. Daarnaast verwacht ik niet dat voor alle vraagstellingen bij reumapatiënten PET-CT-scans nodig zijn. Op basis van klinische en laboratoriumbevindingen wil ik algoritmen ontwikkelen waarmee ik de plaats kan bepalen van aanvullende PET-CT-scans in subgroepen van reumapatiënten. Tot slot wil ik onderzoeken hoe kunstmatige intelligentie (artificial intelligence; AI) kan helpen bij het aflezen van de scans. Op dit moment tekenen we alle plekjes die oplichten op een PET-CT-scan met de hand in op de computer en meten we hoe actief de ziekte is. Dat is heel arbeidsintensief, zeker als er veel afwijkingen zijn of als je over de tijd meerdere opeenvolgende metingen doet. Om in de zorg sneller en nauwkeuriger te meten willen we computers gaan trainen om die plekjes op de scans te herkennen en te kwantificeren. Daar gaan we de komende 3 jaar aan werken. We beginnen met metingen bij patiënten met spondyloartritis (SpA). Als dat goed werkt willen we de techniek uitbreiden naar andere reumatische ziektebeelden.”
Technieken vergelijken
De onderzoeksgroep van Van der Laken heeft unieke expertise op het gebied van PET-CT-scans. Dit betekent echter niet dat dit de enige beeldvormende techniek is waar zij zich op richt. “De komende jaren wil ik mij ook bezighouden met de positiebepaling van de verschillende beeldvormende technieken. Vanuit het veld krijg ik vaak de vraag: ‘Met welke imagingtechniek kan ik de vraagstelling die ik heb over mijn patiënt het beste beantwoorden?’ Voor sommige vraagstellingen is dit heel duidelijk. Maar soms is het ook nog een beetje trial-and-error en moet je meerdere technieken proberen voordat je een antwoord hebt. Ik zie het als een missie voor mijn groep om daar, met vergelijkende studies, meer duidelijkheid over te geven.”
Een voorbeeld is de monitoring van patiënten met vasculitis van de grote vaten. “Als mensen, nadat we ze behandeld hebben, toch nog klachten houden weten we vaak niet goed waardoor dat komt. Op dit moment weten we ook nog niet goed hoe we eventuele resterende ontstekingsprocessen in kaart kunnen brengen. Is dat met PET-CT, MRI of echografie? Dat wil ik graag uitzoeken.”
Toegevoegde waarde
Van der Laken is ervan overtuigd dat beeldvormende technologie een toegevoegde waarde kan hebben, zowel voor de diagnostiek als voor het monitoren van therapie bij verschillende reumatische ziektebeelden. “Uiteindelijk wil ik de ontwikkelingen, waar we nu mee bezig zijn in het onderzoek, inzetten om de reumatologische zorg te verbeteren. En dat voor een heel scala aan reumatische ziektebeelden.”
De verschillende imagingtechnieken in de reumatologie
Hoe worden de verschillende imagingtechnieken momenteel toegepast in de reumatologiepraktijk? En welke ontwikkelingen zijn er op het gebied van wetenschappelijk onderzoek?
Positronemissietomografie-computertomografie (PET-CT)
In de huidige reumatologiepraktijk passen artsen een PET-CT-scan vooral toe in de volgende situaties:
- bij diagnostische dilemma’s waarbij beeldvorming van het gehele lichaam aanvullende waarde heeft;
- bij onverklaarde verhoogde bezinking of koorts;
- bij verdenking op – en monitoring van – grote-vatenvasculitis of andere systemische inflammatie;
- bij verdenking op maligniteit.
In het kader van wetenschappelijk onderzoek bestuderen artsen en onderzoekers welke plaatsbepaling PET-CT kan hebben bij de vroegdiagnostiek, de predictie van therapie-uitkomsten en het ontwikkelen van therapie op maat voor diverse reumatische inflammatoire ziekten zoals reumatoïde artritis (RA) en spondyloartritis (SpA).
Diagnostische computertomografie (CT) wordt vooral toegepast voor beeldvorming op hoge resolutie van afwijkingen in bot- en kraakbeenstructuren.
Magnetic Resonance Imaging (MRI)
MRI biedt mogelijkheden voor diagnostiek van pathologie in weke delen, bot en kraakbeen. MRI wordt vaak toegepast bij de diagnostiek van SpA. Wetenschappelijk onderzoek richt zich op de vraag of MRI een meerwaarde heeft in de vroegdiagnostiek en monitoring van RA en SpA. Daarnaast bestuderen onderzoekers de rol van wholebody-MRI voor onder andere de detectie van myositis.
Echografie
Veel reumatologiepraktijken passen echografie al laagdrempelig toe om te beoordelen of er inflammatie en andere pathologie aanwezig is in weke delen, in het bijzonder in het synovium van gewrichten. Met echografie kan de reumatoloog ook erosies en de aanwezigheid van kristallen in gewrichten beoordelen. In wetenschappelijk onderzoek wordt bekeken of echografie ook een meerwaarde heeft in de vroegdiagnostiek en monitoring van RA en perifere SpA.
Deelnemers aanmelden voor onderzoek
Er lopen momenteel studies naar de waarde van PET-CT voor de:
- vroegdiagnostiek van reumatoïde artritis (RA) bij anti-CCP-positieve artralgie-patiënten;
- predictie van therapie-uitkomsten bij RA-patiënten die starten met anti-TNF;
- vroegdiagnostiek en predictie van therapie-uitkomsten bij patiënten met arthritis psoriatica of M. Bechterew.
Heeft u een patiënt van wie u denkt dat hij of zij baat kan hebben bij beeldvormend onderzoek in de beginfase of behandeling van reuma? Overleg dan met prof. van der Laken (j.vanderlaken@amsterdamumc.nl) over de mogelijkheden voor deelname aan onderzoek.