Digitaal tweelinghart helpt behandeling voorspellen

Stel: je hebt hartproblemen en volgens je cardioloog biedt een pacemaker mogelijk uitkomst. Maar dat is geen ingreep zonder risico’s. Wat zou het fijn zijn als je van tevoren zeker zou weten dat deze behandeling ook daadwerkelijk jouw klachten verhelpt. Onderzoekers van Maastricht UMC+ en UMC Utrecht kunnen zo’n voorspelling vanaf nu doen: met een digitaal tweelinghart. 

Een digitaal tweelinghart is een computermodel dat met allerlei data uit de kliniek, zoals ECG’s, echobeelden en MRI’s, wordt gemaakt. Zo ontstaat een exacte kopie van de individuele patiënt, in dit geval van het hart en het vaatstelsel. “Eigenlijk personaliseren we het hart, alsof het in de computer een replica is van het hart van een individuele patiënt”, aldus Joost Lumens, onderzoeksleider en hoogleraar Biomedische Technologie aan de Universiteit Maastricht.

Betere diagnose

Jarenlang werkten onderzoekers in Maastricht aan dit computermodel, genaamd CircAdapt. Het model voorspelt heel precies wat de gevolgen zijn van kleine veranderingen in bijvoorbeeld de pompkracht van het hart of de elektrische geleiding. Het computermodel kan cardiologen ook helpen om een betere diagnose te stellen. Vaak gaat het bij patiënten met hartfalen namelijk om een combinatie van factoren die tot eenspecifiek ziektebeeld leidt. 

Effect van pacemaker voorspellen

Over hun onderzoek publiceerden de wetenschappers begin dit jaar in wetenschappelijk tijdschrift EP Europace. In de studie maakten zij voor 45 patiënten met hartfalen een digitaal tweelinghart. Het model voorspelde wat het effect van pacemakertherapie zou zijn bij deze patiënten. In werkelijkheid hadden de patiënten in het UMC van Utrecht al zo’n behandeling ondergaan. Op die manier konden de onderzoekers goed nagaan of de door het digitale model voorspelde effecten ook daadwerkelijk hadden plaatsgevonden in het hart van de behandelde patiënten. Dat was zelfs het geval als de therapie niet het gewenste effect bleek te hebben.

Juiste therapie bij de juiste patiënt

Voor cardioloog en hoogleraar Cardiologie prof. dr. Kevin Vernooy heeft het tweelinghart veel voordelen. “Ik kan nu veel beter bepalen welke patiënt bij welke behandeling het meeste baat gaat hebben.” Uiteindelijk zijn pacemakerbehandelingen invasieve behandelingen met kans op complicaties, benadrukt Vernooy. “Maar nu kunnen we nog beter de juiste therapie toepassen bij de juiste patiënt.” Bijkomend voordeel van het computermodel is dat de zorg meer kostenefficiënt wordt en er minder onderzoek op proefdieren nodig is.

Ook een digitale tweeling bij kanker

Wetenschappers die onderzoek doen naar behandeling tegen kanker zijn op dit moment eveneens met digitale tweelingen aan de slag. Zij werken min of meer op dezelfde manier als de Maastrichtse onderzoekers. De digitale tweeling wordt gemaakt op basis van biologische gegevens van duizenden kankerpatiënten die op verschillende manieren zijn behandeld. Deze informatie wordt gecombineerd om de kanker van een echte patiënt na te bootsen met moleculaire gegevens over hun tumor. Deze digitale tweeling maakt het mogelijk om te voorspellen hoe een patiënt waarschijnlijk op een behandeling zal reageren.

Aan dit onderzoek deden patiënten mee met alvleesklier-, borst- en eierstokkanker. Verschillende soorten chemotherapieën en hormoontherapie werden door de gebruikte technologie, genaamd FarrSight-Twin, meegenomen. Over dit onderzoek, dat eind oktober werd gepresenteerd op een symposium over kankertherapieën en moleculaire biologie in Barcelona, lees je hier meer.

Bron:
Maastricht UMC+
EP Europace
Medicalxpress.com
EORTC-NCI-AACR Symposium