Actueel

I-Wall brengt duizenden Rotterdamse embryo’s levensgroot in beeld

Met het bestuderen van reusachtig grote hologrammen van duizenden embryo’s op een splinternieuwe virtual reality muur, gaat het Rotterdamse Generation R Next onderzoek wereldwijd een unieke nieuwe fase in.

14 likes
Leestijd 6 min

Hero alt/video title

Foetus van 58mm en 11-12 weken oud

In een donkere kamer doemt een reusachtig hologram op van een embryo van net 8 weken oud. In werkelijkheid is deze kleine spruit nog geen 2 cm lang. Maar dankzij de nieuwe I-Wall, zoals de onderzoekers de nieuwe virtual reality muur van 3 meter breed en 2 meter hoog noemen, zweeft het embryo in de afmeting van een vierkante meter aan zijn toeschouwers voorbij.

Anton Koning, coördinator van de nieuwe virtual reality muur, beweegt het embryo vakkundig in de ruimte. Door de speciale 3D-brillen is te zien hoe het embryo draait. Samen met arts-onderzoekers Clarissa Wiertsema en Naomi Graafland van de afdelingen Kindergeneeskunde en Verloskunde & Gynaecologie, laat hij de mogelijkheden van de I-Wall zien. Zij doen onderzoek naar de invloed van de leefstijl van ouders op de prille groei en ontwikkeling van de embryo’s.

Koning: ‘Hier hebben we de vruchtzak met daarin het embryo. Het dikke uitsteeksel hier is de navelstreng.’ Hij meet met een lijntje moeiteloos de lengte van het embryo: 16mm. Met zijn joystick maakt hij een doorsnede van de echo, waardoor het embryo ook van binnen te zien is. ‘Dit is het hoofdje, die zwarte gaten zijn de ventrikels.’

Foetus van 16mm, 8 weken.

Prille groei

‘Ventrikels zijn met vocht gevulde holtes in de hersenen, die zijn in dit stadium van de embryonale ontwikkeling heel prominent’, gaat Wiertsema verder. Zij en haar collega’s volgen de zwangerschap van de 3500 vrouwen die meedoen aan Generation R Next al sinds hun kinderwens, dus al vóór de conceptie. ‘Want de laatste jaren wordt het steeds duidelijker dat de leefstijl van de ouders vóór en tijdens de zwangerschap van grote invloed is op het verloop van de zwangerschap en de gezondheid van het kind in de rest van zijn of haar leven.’

‘De periode rondom de conceptie is heel belangrijk’

Door de vragenlijsten en metingen die van de aanstaande vaders en moeders zijn verzameld, weten de onderzoekers veel van hen, zelfs al voordat zij zwanger raakten. Graafland: ‘De periode rondom de conceptie is heel belangrijk. Wij kijken bijvoorbeeld naar de invloed van de gezondheid van moeder, maar ook naar die van vaderlijke factoren op de groei en ontwikkeling in het 1e trimester.’ Op drie momenten in de vroege zwangerschap kwamen de moeders langs op het onderzoekscentrum om bij 7, 9 en 12 weken hele gedetailleerde 3D-echo’s te laten maken.

Die duizenden echo’s hopen de onderzoekers komende jaren met behulp van de nieuwe I-Wall verder te bestuderen. Niet eerder werd de groei van baby’s al zo vroeg, en in zulke groten getale bekeken. Graafland: ‘Door de grote driedimensionale beelden kunnen we metingen doen die eigenlijk niet te doen zijn op een platscherm. Bijvoorbeeld het opmeten van het volume en de ontwikkelingsstadia van een embryo. Deze maten geven veel meer informatie dan de Crown Rump Length (CRL) of wel kop- romplengte die wordt gebruikt om de zwangerschap te dateren en de vroege groei in te schatten.’

Foetus 30mm, 10 weken.

I-Space

Die ervaring konden de onderzoekers in de afgelopen jaren al op doen in de I-Space van het Erasmus MC. De I-Space is een kamer uit 2005 met dezelfde 3D-techniek op drie muren en de vloer, die inmiddels aan vervanging toe is. Koning ontwikkelde hier de V-Scope applicatie specifiek om 3D-scans, zoals echo’s, beter te kunnen analyseren. Deze VR-techniek wordt ook in het klein gebruikt op een 3D-tv op de polikliniek Verloskunde en Prenatale Geneeskunde. Het systeem wordt hier gebruikt bij zwangere vrouwen die een sterk verhoogd risico op aangeboren erfelijke aandoeningen hebben.

Wiertsema deed in de oude I-Space het voorwerk voor de nieuwe I-Wall. ‘We hebben laten zien dat we verschillende lichaamsdelen in het eerste trimester kunnen meten. In de nieuwe I-Wall willen we deze nieuwe methoden verder verbeteren, en toepassen op het hele cohort. Dat doen we in samenwerking met studenten van de TU Delft.’

‘Wat gebeurt er precies in het prille begin?’

Graafland: ‘Wij zijn geïnteresseerd in een op het eerste gezicht gezonde populatie, maar we weten ook dat bijvoorbeeld verschillende leefstijlfactoren zoals roken van invloed zijn op de groei. Wat zien we daarvan terug in de ontwikkeling in het eerste trimester? Wat gebeurt er precies in het prille begin als moeder rookt? We denken dat de I-Wall ons kan helpen om die complexe metingen te doen, maar ook om de verschillende ontwikkelingsstadia beter te begrijpen.’

Mensje

We gaan twee weken verder in de tijd. Koning tovert een kleintje van 9 weken en 4 dagen oud in de ruimte. Koning: ‘Hier begint het al een beetje op een mensje te lijken.’ Je ziet de armen, benen en als je goed kijkt ook de teentjes en vingertjes. Uniek om zo vroeg in de zwangerschap te zien. De navelstreng is veel langer geworden en minder dik. Ook is het amnion te zien, een flinterdun grijs vliesje dat als een ballonnetje om het embryo heen zit. ‘Dit bewijst hoe hoog de resolutie is van de beelden die we maken.’

Wat de onderzoekers kunnen zien wisselt per termijn in de zwangerschap en in ieder ontwikkelingsstadium van het kleine leven. Bij 12 weken is de foetus al meer dan 5 cm. Opnieuw tovert Koning een embryo in de ruimte, dit keer eentje aan het einde van het eerste trimester. ‘Je ziet hier dat de armpjes en beentjes veel langer zijn geworden. Het skelet is duidelijk zichtbaar, de hersenen zijn veel complexer geworden, terwijl dit maar twee weken later is.’

Foetus van 58mm, 11-12 weken.

Foetus van 58mm en 11-12 weken oud

Generation R Next

In 2019 deden de onderzoekers een oproep aan Rotterdamse stellen met een kinderwens om zich aan te melden. Inmiddels doen bijna 3500 moeders en 2500 vaders mee en zijn er al meer dan 2400 Next– baby’s geboren. Van 1000 stellen hebben de onderzoekers informatie van vóór de bevruchting. Het bevolkingsonderzoek is daarmee het grootste preconceptionele cohort, ofwel de grootste studie naar de ontwikkelingen die spelen vóór en rondom de bevruchting ter wereld.

Sinds 1 januari 2021 zijn de onderzoekers gestopt met het aannemen van nieuwe Next deelnemers. Dit voorjaar hopen zij te starten met de metingen bij de kinderen en hun moeders in het eerste levensjaar.

Het Erasmus MC is het enige universitair medisch centrum dat deze 3D-techniek gebruikt voor klinische en onderzoeksdoeleinden, waarbij de zelf ontwikkelde V-Scope applicatie het mogelijk maakt steeds nieuwe meetmethoden te implementeren.

Meer zien?

Bekijk onderstaand filmpje met beelden uit de I-Wall.

Actueel

Actueel

Daya wil meer aandacht sikkelcelziekte voor zoontje Jayven (2)

Sikkelcelziekte is een ernstige en erfelijke vorm van chronische bloedarmoede waarbij de rode bloedcellen niet rond, maar maan- of sikkelvormig zijn. Hierdoor blokkeren ze periodiek bloedtoevoer dat leidt tot hevige pijnen, onherstelbare beschadiging van organen en een verkorte levensverwachting. Aanvallen worden uitgelokt door koude, infecties en koorts, pijn, andere vormen van stress en te weinig drinken.

16 likes
Leestijd 5 min

Hero alt/video title

DSCF3810_nabewerkt
Lees het artikel