Met VR een kijkje nemen in een menselijke cel

Binnenkort kunnen artsen met behulp van virtual reality (VR) een kijkje nemen in een menselijke cel. Op die manier kunnen ze sneller een diagnose stellen bij zeldzame ziekten, veroorzaakt door genetische veranderingen. Deze medische analyse op basis van virtual reality is ontwikkeld door een onderzoeksteam van het CEMM in Wenen. Het is zelfs mogelijk deze technologie te gebruiken voor de analyse van sociale netwerken.

Artsen kunnen met behulp van VR straks in drie dimensies een probleemgebied bekijken. Nu kunnen ze alleen in twee dimensies kijken op een computerbeeldscherm. Het duurt nu vaak jaren voordat een arts bij patiënten met een zeldzame ziekte de juiste diagnose kan stellen. Als een arts veel eerder dan nu kan vaststellen waaraan iemand lijdt, dan kan ook sneller met de behandeling worden begonnen. Dat verhoogt de kwaliteit van leven voor de patiënt.

De nieuwe techniek is ontwikkeld door moleculair biologe Pazmandi. Zij promoveert aan het Research Centre for Molecular Medicine(CEMM) van de Oostenrijkse Academie van Wetenschappen (ÖAW) en het Ludwig Boltzmann Instituut voor Zeldzame en Niet-gediagnosticeerde Ziekten in Wenen.

Verbeterde weergave

Als onderdeel van een interdisciplinair team ontwikkelde Pazmandi een methode om letterlijk in een cel te kunnen kijken met een virtual reality bril, een koptelefoon en twee joysticks. De arts ziet een 3 dimensionaal beeld van een netwerk van eiwitten. Er ontstaat pas een goed beeld als de weergave wordt gecombineerd met gegevens van de patiënt, zoals weefsel- en bloedmonsters. Opvallende gebieden kunnen dan bijvoorbeeld rood oplichten.

De positie van de opvallende plek en mate waarin deze is verknoopt met andere eiwitten geeft aan:

• welke lichaamsfuncties door de betreffende eiwitten worden aangestuurd;
• hoe gevaarlijk een verandering in een bepaald eiwit is;
• met welke waarschijnlijkheid een bepaalde mutatie verantwoordelijk is voor een zeldzame ziekte.

„Genen, eiwitten, enzymen en moleculen functioneren niet geïsoleerd voor zich zelf, maar zijn steeds in wisselwerking met elkaar en communiceren onder elkaar.“ Julia Pazmandi

Real time analyse

De onderzoeker kan in het virtuele netwerk van eiwitten rondkijken en reageren op de beelden.Hij kan beelden groter maken, of juist verkleinen en individuele eiwitten tot in detail bekijken. Zo ontsluit zich de moleculaire context en kan de onderzoeker terwijl hij kijkt, tot een computerondersteunde analyse komen.

Analyses van sociale netwerken

De technologie is oorspronkelijk ontwikkeld om bij zeldzame ziektes snel een diagnose te kunnen stellen. Deze is echter ook goed te gebruiken bij het onderzoek naar andere ziektes die dor genetische veranderingen worden veroorzaakt. Dat kan bijvoorbeeld aan de orde zijn bij kanker. Er is zelfs een toepassing denkbaar buiten de medische sector. De technologie is ook te gebruiken voor alle dataanalyses van netwerken. Zelfs sociale netwerken.

Voordat dit Virtual Reality Platform in de dagelijkse medische praktijk kan worden ingezet, is wel nog verder onderzoek en ontwikkeling noodzakelijk.

Julia Pazmandi, die aan de CEMM in het team van Jörg Menche onderzoek doet, won met haar project de prijs Falling Walls Lab Austria. Op 8 november presenteert zij haar project bij de grote  Falling Walls Lab Finale in Berlijn.

Ook interessant: