MRI-scans tonen gewoonlijk alleen afwijkingen van het normale weefsel. Het liefst wil je ook informatie hebben over de processen op celniveau. Van Tilborg heeft deze mogelijkheden op een hoger plan getild, onder meer door methoden ontwikkelen om zogenoemde apoptotische cellen beter in beeld te brengen. “Een andere benaming voor apoptose is geprogrammeerde celdood. En in nog helderder Nederlands: de cel sterft op een ‘nette’ manier. Het tegenovergestelde is necrose, waarbij een cel abrupt dood gaat en een ontsteking veroorzaakt.” Apoptose speelt een belangrijke rol bij ziektes als kanker en hart- en vaatziekten. Zo vindt in tumoren relatief weinig apoptose plaats, terwijl hart- en vaatziekten zich kenmerken door een verhoogd percentage aan apoptotische cellen.

Van Tilborg maakte verschillende deeltjes in de vorm van micellen en liposomen. Deze deeltjes zijn opgebouwd uit zogenaamde amfifiele moleculen. Die bestaan uit een hydrofiele kop die graag oplost in water en een hydrofobe staart die in vetachtige moleculen oplost. Van Tilborg: “Door vervolgens eiwitten of peptiden aan deze deeltjes te koppelen, richten ze zich op specifieke receptoren, die bijvoorbeeld op de apoptotische cellen zitten of op cellen in nieuw gevormde bloedvaten in tumoren.”

De onderzoekster voegde tenslotte aan de deeltjes contrastmiddel toe dat je met MRI kunt detecteren. Met een scan is zichtbaar te maken waar de stof zich ophoopt. Als contrastmiddel heeft ze ijzeroxide en gadoliniumionen gebruikt. Dit materiaal vergroot het contrast met normaal weefsel, door de sterkte van het signaal in MRI-beelden te verlagen of juist te verhogen. Bovendien voegde ze een contrastmiddel toe dat je met zogenoemde fluorescentie microscopie kunt detecteren. Deze resultaten ondersteunden de resultaten die al met MRI waren aangetoond.

Van Tilborg heeft bewezen dat van de verschillende deeltjes alleen de receptor-specifieke deeltjes zich gemakkelijk aan apoptotische cellen hechten en daardoor goed zichtbaar kunnen worden gemaakt met MRI. Het ene type heeft als voordeel dat het wat kleiner is, het ander dat er nog meer MRI-contrastmiddel in zit, waardoor het beter te detecteren is op een MRI-scan. Van Tilborg: “Het is niet zo dat het ene deeltje ‘beter’ is dan het ander. Het ligt eraan voor welk doeleinde je het wilt gebruiken.”

Op een vergelijkbare manier is Van Tilborg erin geslaagd om de vorming van bloedvaten uit bestaande bloedvaten duidelijker in beeld te brengen in tumoren. Dit proces, ook wel angiogenese genoemd, is niet per definitie negatief. Zo maakt het lichaam van een vrouw ook nieuwe bloedvaten aan als ze zwanger is, voor het kind. Tumoren groeien echter ook door angiogenese.

Circulatie
Het tweede deel van haar onderzoek bestond uit het manipuleren van de circulatie van de deeltjes door het bloed. “We hebben ervoor gezorgd dat de contrastdeeltjes langer in het bloed kunnen circuleren. Dit vergroot de kans dat ze hun doel vinden. Ze bleven uren circuleren, tot maximaal 48 uur. Vervolgens hebben we wat nog in de bloedbaan zit en zich niet heeft gehecht, ‘weggevangen’. Daarvoor hebben we het eiwit avidine gebruikt. Dit eiwit gaat een sterke verbinding aan met de biotine die we aan de contrastdeeltjes hebben toegevoegd. Van avidine is bekend dat het heel snel in de lever en milt wordt opgenomen. Bij de muizen waarop we deze strategie hebben getest, was het contrastmiddel binnen een kwartier uit de bloedbaan.”

Normaal gesproken zie je op een MRI-scan zowel het circulerende contrastmiddel in het bloed als de deeltjes die zich hebben gebonden. Door de circulerende deeltjes uit de bloedbaan weg te vangen, krijg je een beeld met uitsluitend contrast van het gebonden contrastmiddel.

Van Tilborg meent dat haar onderzoeksresultaten vooral kunnen worden gebruikt bij testen om te zien of bepaalde therapieën aanslaan, bijvoorbeeld bij het terugdringen van tumoren./.