Voor sommige mensen kan een boswandeling of een picknick in de natuur nare gevolgen hebben. Een beet van een teek kan leiden tot de ziekte van Lyme, een aandoening die hoofdpijn, gewrichts- en spierpijn, griepachtige symptomen, vermoeidheid en soms huiduitslag veroorzaakt. Wanneer de ziekte niet wordt behandeld, kunnen deze symptomen verergeren en leiden tot verlamming, ontstekingen van de hersenen en het hart, en langdurige problemen met geheugen, gehoor en zicht.
De ziekte van Lyme is in Nederland een steeds groter wordend probleem. Volgens gegevens van het RIVM (Rijksinstituut voor Volksgezondheid en Milieu) worden jaarlijks ongeveer 27.000 nieuwe gevallen van Lyme-borreliose gemeld in Nederland. Dit aantal is de afgelopen decennia sterk toegenomen. In 1994 waren er bijvoorbeeld nog maar 6.500 gevallen per jaar.
Een belangrijke risicofactor voor de ziekte van Lyme in Nederland is de aanwezigheid van teken, vooral in bosrijke gebieden en natuurgebieden waar mensen recreëren. Teken kunnen de bacterie Borrelia burgdorferi overbrengen, die de ziekte van Lyme veroorzaakt. Ongeveer 1 op de 5 teken in Nederland is besmet met deze bacterie.
In de Verenigde Staten worden jaarlijks meer dan 600.000 mensen door de ziekte van Lyme getroffen. De bacterie veroorzaakt een complexe immuunreactie, die vaak lijkt op de reactie op andere gevaarlijke door teken overgedragen bacteriën. Dit maakt het voor artsen moeilijker om de juiste antibioticabehandeling op tijd te starten. Maar onderzoekers van de University of County Los Angeles (UCLA) hebben nu een nieuwe diagnostische methode ontwikkeld die binnen 20 minuten uitsluitsel kan geven.
Momenteel wordt gebruik gemaakt van een tweestaps testprocedure aan om de ziekte van Lyme te detecteren. Deze testen worden uitgevoerd in centrale laboratoria en het kan één tot twee weken duren voordat de resultaten beschikbaar zijn. Hoewel behandeling met antibiotica niet in alle gevallen genezing biedt, kan het bij 80% tot 90% van de patiënten in een vroeg stadium langdurige symptomen voorkomen. Volgens de Bay Area Lyme Foundation mist de huidige test echter zeven van de tien gevallen in een vroeg stadium.
Onderzoekers van het California NanoSystems Institute aan de UCLA hebben een nieuwe testtechnologie ontwikkeld, vergelijkbaar met thuistesten voor COVID-19. Deze test levert binnen 20 minuten resultaten op via een draagbare lezer die gebruik maakt van kunstmatige intelligentie (AI). In een recente studie, gepubliceerd in Nature Communications, demonstreerden de onderzoekers dat deze enkelvoudige, door AI-verbeterde test net zo betrouwbaar is als de traditionele testprocedure voor de ziekte van Lyme, waarbij twee testen nodig zijn.
De technologie voor het detecteren van Lyme verschilt van traditionele thuistesten. Een bloedserummonster wordt in een cartridge geplaatst, gevolgd door een buffervloeistof. Dit monster stroomt verticaal door verschillende lagen sponsachtig papier. Een van de lagen bevat synthetische peptiden, de bouwstenen van de eiwitten van de bacterie die de ziekte van Lyme veroorzaakt. Deze peptiden detecteren verschillende sets antilichamen die door het lichaam zijn geproduceerd als reactie op de bacterie. Het patroon dat op het papier wordt gevormd, wordt vastgelegd door een digitale lezer en geanalyseerd door een AI-algoritme.
De methode is niet alleen eenvoudig, maar ook nog eens goedkoop. In de studie kostte elk testpapier ongeveer 3 dollar, en de lezer was een aangepaste smartphone van 200 euro. De snelheid, draagbaarheid en relatief lage kosten van de nieuwe methode bieden mogelijkheden voor detectie van de ziekte van Lyme op dezelfde dag, bijvoorbeeld in de kliniek waar de patiënt wordt behandeld.
Het onderzoeksteam van UCLA trainde hun AI-algoritme met behulp van verschillende patiëntmonsters, waaronder monsters uit het vroege stadium van de ziekte, die beschikbaar waren gesteld door de Lyme Disease Biobank van de Bay Area Lyme Foundation. De technologie werd vervolgens geblindeerd getest met nieuwe monsters, waarbij een gevoeligheid van 95,5% werd bereikt voor het detecteren van de ziekte van Lyme en een specificiteit van 100% voor het uitsluiten van monsters zonder de ziekte. Aanvullende tests met monsters van de CDC toonden aan dat deze nieuwe methode vergelijkbare resultaten opleverde als de traditionele labtests.
Naast AI speelden synthetische peptiden een cruciale rol in de nieuwe testtechnologie. In vergelijking met de volledige eiwitten die in sommige laboratoriumtesten voor de ziekte van Lyme worden gebruikt, zijn peptiden specifieker, eenvoudiger te produceren en stabieler.
Hoewel deze test veelbelovend is, zal het naar verwachting nog enkele jaren duren voordat deze in de kliniek beschikbaar komt. De onderzoekers zijn momenteel op zoek naar partners om hun technologie op te schalen en werken aan het aanpassen van de test voor gebruik met volbloedmonsters in plaats van bloedserum. Bovendien hebben zij plannen om het testformaat verder te vereenvoudigen en een speciaal AI-apparaat te ontwikkelen dat onafhankelijk functioneert van een specifieke smartphone.
Referentie
Naar boven
