Wageningse zelftest voor hersenschade verovert zilver in studentenwedstrijd

De internationale studentencompetitie van TU Eindhoven daagt studenten wereldwijd uit om biosensoren te ontwikkelen voor de gezondheidszorg. Elk jaar staat er een ander gezondheidsaspect centraal. Dit jaar kregen studententeams de opdracht om een test te ontwikkelen die niet-aangeboren hersenschade, zoals een hersenschudding, aantoont. Het doel was om een compacte en snelle test te creëren die eenvoudig te bedienen is, zodat artsen niet direct dure CT- of MRI-scans hoeven te gebruiken. Daarin slaagden Wageningse studenten. “Dit voelt heel speciaal”, zegt teamaanvoerder Sifre van Teeffelen.

Testen met een druppel bloedplasma

De zelftest van Wageningse bodem lijkt qua principe op die van een coronazelftest: druppel een beetje bloed op het uiteinde van een stukje papier en even later verschijnt er een streepje als er sprake is van hersenschade. De test spoort de aanwezigheid van een specifiek stofje op: GFAP (Glial Fibrillary Acidic Protein). “Dat is een eiwit dat normaal gesproken in de hersenen voorkomt”, verklaart Van Teeffelen. “Maar bij schade, zoals na een val op je hoofd, komen die stofjes terecht in het bloed.” Detecteert de test dus GFAP in het bloed van een patiënt, betekent het dat die persoon hersenschade heeft. Hoe meer van het stofje aanwezig is, hoe heftiger de hersenschade.

Om het stofje te detecteren gebruiken de studenten een antilichaam, net als bij een coronazelftest. Alleen vangt dit antilichaam geen virusdeeltjes, maar het hersenstofje GFAP. “De antilichamen hebben we in een rechte lijn op de papiertjes aangebracht met een speciale machine”, zegt Van Teeffelen. Zodra bloed langs die lijn beweegt, vangen de antilichamen het herseneiwit. Een tweede antilichaam met een fluorescerend nanodeeltje stapelt daar bovenop, waardoor het geheel op een moleculaire dubbele boterham lijkt. “Onder een uv-lamp in een speciaal apparaat licht het fluorescerende deeltje op en kunnen we aflezen of GFAP aanwezig is en in welke mate”, vertelt teamlid Janne van Overbeek.

Moment van de waarheid

In een half jaar tijd bouwden en testten de studenten de biosensor. Maar het moment van de waarheid kwam tijdens de finaleweek: elk team moest daar met zijn biosensor metingen uitvoeren. “De test moet niet alleen meten óf er hersenschade is, maar vooral ook hoe ernstig de schade is”, vertelt Van Overbeek. Alle teams krijgen tijdens de finale twee uur de tijd om 24 bloedmonsters te meten. Elk met een andere mate van hersenschade. De biosensor van de Wageningse studenten bleek dat goed te kunnen. Alleen studenten uit Portugal konden de waarden nog nauwkeurig meten met hun apparaat.

Hoewel het uiteindelijk de bedoeling is om de zelftest met een verse druppel bloed uit te voeren, hebben de studenten tot nu toe alleen een onderdeel van bloed gebruikt: het bloedplasma. Dat is bloed zonder rode en witte bloedcellen en zonder bloedplaatjes. Het bestaat voornamelijk uit water en eiwitten, zoals GFAP. “Bloed stroomt op een heel andere manier door een stukje papier dan water of bloedplasma”, zegt Van Overbeek. “Dus als de test in de toekomst moet werken met bloed, moet de test misschien wat aangepast worden.”

Reality check

Enorm blij zijn de Wageningse studenten met de tweede plek. Ook hun begeleiders zijn te spreken over het team en hun werk. “Het was ontzettend leuk om een team zeer gemotiveerde studenten te begeleiden bij de ontwikkeling van deze test”, vertelt begeleider Aart van Amerongen (Wageningen Food & Biobased Research). “Het resultaat was uiteraard de kroon op het gezamenlijke werk.”

Toch zal de zelftest voorlopig nog niet in de ziekenhuizen liggen. Voor de studenten ligt de prioriteit nu bij hun studie, dus zal het project niet direct leiden tot een start-up. Maar voor de studenten heeft de competitie sowieso al veel betekend. Van Teeffelen: “Tijdens een practicum volg je gewoon een uitgedacht stappenplan, maar nu begonnen we alleen met een idee en moesten we het protocol zelf uitdenken”. Dat ging niet altijd goed en al doende leerde de studenten fouten herstellen en hun plan bij te sturen.

Voor Van Overbeek was de SensUs competitie een manier om buiten haar comfortzone te stappen. “Normaal richt ik me volledig op mijn studie en daarbuiten blijft niet veel tijd over”, vertelt de masterstudent. Juist daarom wilde ik deze kans aangrijpen om in een team aan een eigen project te werken.” En dat heeft zijn vruchten afgeworpen: “Deze ervaring heeft me helpen groeien en het is bovendien een leuke reality check: onderzoek gaat meestal niet zoals verwacht”.