De huid is een van de eerste plekken waar het lichaam in contact komt met de buitenwereld. Hitte, luchtvervuiling en andere omgevingsfactoren kunnen ontstekingsprocessen en het immuunsysteem beïnvloeden. Maar meten wat er in de huid gebeurt, is niet altijd eenvoudig. Huidige methoden, zoals een huidbiopt, het afnemen van de bovenste huidlaag met plakstrips of het verzamelen van blaarvocht, kunnen ongemak veroorzaken en zijn niet ideaal voor herhaald meten.

Binnen het Flagship Personalized, Real-Time Health Impact of Climate Change and Pollution, ontwikkelen onderzoekers technologieën om biologische reacties op omgevingsstress beter meetbaar te maken. Een van deze innovaties is het skin wash device: een niet-invasieve methode om ontstekingsbiomarkers direct vanaf de huid te verzamelen.

Van zichtbare symptomen naar meetbare biomarkers

Bij huidaandoeningen zoals atopisch eczeem en psoriasis zijn diagnose en monitoring nog grotendeels gebaseerd op klinische beoordeling: hoe ziet de huid eruit, waar zitten de plekken en hoe ernstig zijn de klachten? Dat blijft essentieel, maar het laat niet altijd zien wat er immunologisch onder het huidoppervlak gebeurt.

Het skin wash device biedt een aanvullende route. Het device, ontwikkeld door onderzoekers van Erasmus MC, werkt als een klein, huidvriendelijk meetkamertje: het wordt op de huid geplaatst met een spoelvloeistof die ontstekingsstoffen verzamelt die aan het huidoppervlak vrijkomen, zoals cytokines en chemokines. Deze eiwitten worden vervolgens in het lab gemeten. Zo kunnen onderzoekers ontstekingssignalen uit de huid opvangen zonder de huid te beschadigen.

In de eerste studies met gezonde vrijwilligers en patiënten met atopisch eczeem of psoriasis kon het team verhoogde ontstekingsmarkers meten bij patiënten. Ook konden de onderzoekers patiëntgroepen onderscheiden op basis van hun cytokineprofielen, zonder de huid te beschadigen.

Technische toelichting Het skin wash device bestaat uit een klein, op maat gemaakt 3D-geprint opvangkamertje (a), met een nylon membraan (b) en een O-ring (c). Het opvangkamertje wordt met een verstelbare band (d) op de huid geplaatst en afgesloten met een schroefdop (e). Zo ontstaat een kleine, huidvriendelijke meetkamer waarin spoelvloeistof ontstekingsstoffen van het huidoppervlak kan verzamelen. Het membraan helpt voorkomen dat het opvangmateriaal direct in contact komt met de huid.

Richting toepassing bij patiënten en in de praktijk

De eerste klinische pilotstudies zijn afgerond en de methode is gepubliceerd in JID Innovations. Het team onderzoekt nu hoe de technologie verder gevalideerd kan worden in concrete klinische toepassingen, waaronder aandoeningen waarbij het immuunsysteem een rol speelt, zoals systemische sclerose.

Tegelijkertijd verkennen de onderzoekers hoe het device verder ontwikkeld kan worden voor toekomstig gebruik in onderzoek en zorg. Er is een patentaanvraag ingediend en mogelijke interesse vanuit biotechbedrijven wordt verkend.

Potentiële impact

Als het skin wash device verder wordt gevalideerd, kan het bijdragen aan patiëntvriendelijkere diagnostiek en monitoring van huidaandoeningen. In plaats van alleen te vertrouwen op zichtbare symptomen, kunnen zorgverleners ontstekingsprocessen in de huid mogelijk directer volgen. Dit kan helpen bij het kiezen van een behandeling, het volgen van behandelrespons en het eerder herkennen van veranderingen in ziekteactiviteit.

Voor het Flagship is het device ook een bouwsteen richting meer gepersonaliseerde en preventieve zorg. Door biologische signalen in de huid makkelijker meetbaar te maken, kunnen onderzoekers beter begrijpen hoe het lichaam reageert op ziekte, behandeling en mogelijk ook op omgevingsfactoren zoals hitte en luchtvervuiling.

Betrokken onderzoekers

Bij deze ontwikkeling zijn onder anderen Bing Thio, Eveline de Geus, Willem Dik, Robbert Rottier, Sem Koornneef en Nalini Sreeram betrokken, vanuit Erasmus MC en samenwerkende partners. Binnen de bredere Flagship-context werken Erasmus MC, TU Delft en Erasmus Universiteit Rotterdam samen.

Publicatie: Development of a noninvasive device and method for measuring immune parameters in skin disease