KENNISPLATFORM VOOR LABORATORIA

REDACTIONEEL

EDITIE 35, MEI 2018

Dynamiek bij hematologie vergt het uiterste van gebouw en onderzoekslabs

Meer dan 25 jaar nadat de afdeling Hematologie zijn intrek nam op de dertiende verdieping van de onderzoekstoren van het ErasmusMC staat de onderzoekers een grootscheepse renovatie te wachten. Technisch beheerder Elwin Rombouts was er bijna vanaf het begin bij en constateert dat de ontwikkelingen in apparatuur en methoden anno nu heel andere eisen stellen aan de infrastructuur en inrichting van de laboratoria.

Elwin Rombouts, senior technisch beheerder bij de afdeling Hematologie
van het ErasmusMC, bij het door Veolia Water Technologies geleverde
Purelab Chorus waterzuiveringssysteem dat de hoogste kwaliteit water
(type I+) levert voor de gevoelige deep sequencing apparatuur.

Op de eerste twee dagen na is Elwin Rombouts deelgenoot geweest van de volledige historie van de afdeling Hematologie in de onderzoekstoren van het ErasmusMC. Eerst enkele jaren als onderzoeksanalist en, nadat hij was gepromoveerd op een genmutatie in leukemiecellen die voorspellend is voor een slechte prognose en nu standaard in diagnostische tests mee wordt genomen, jarenlang als post-doc. Sinds een kleine drie jaar voert hij zelf geen onderzoek meer uit, maar zorgt hij er als senior technisch beheerder voor dat zijn collega’s bij Hematologie (een kleine 80 onderzoekers in de toren en ongeveer 50 mensen bij diagnostiek) hun werk optimaal kunnen doen.
Die carriëreswitch was minder rigoureus dan de kille jaartallen in zijn LinkedIn-profiel doen vermoeden. “Als analist en later ook als post-doc heb ik altijd al veel belangstelling gehad voor apparatuur, verdiepte mij in de werking en fungeerde als een soort wandelende FAQ-beantwoorder. Zeker wat betreft de flowcytometer en de FACSsorter waar ik ook bij mijn promotie-onderzoek veel mee heb gewerkt.

In de loop der jaren heb ik samen met de toenmalige technisch beheerder de zaak draaiende gehouden in een soort van dubbelfunctie. Dat was niet altijd even gemakkelijk: technisch beheer vergt vaak ‘stante pede’ actie, en als je dan net met een experiment bezig bent is dat wringen. Toen de technisch beheerder met pensioen ging is mij gevraagd om die functie in te vullen, en dat doe ik sinds de zomer van 2015 met veel plezier, niet in de laatste plaats door de afwisseling en de snelle ontwikkelingen op het gebied van apparatuur en methoden”, zegt Elwin Rombouts.

 

Alle ballen in de lucht

Een deel van zijn werk dat niet kan worden ingepland is het blussen van brandjes: apparatuur die plotseling niet meer functioneert en een onderzoeker die zo snel mogelijk weer aan de slag wil. “Met de apparatuur, die veel complexer is dan pakweg twintig jaar geleden, kan je niet meer veel zelf repareren; een zekering vervangen, een scheurtje plakken, dat lukt nog wel zelf. Daarvoor is in de plaats gekomen het stellen van een juiste diagnose. Hiermee kan ik de monteur doelgericht aansturen, zodat die alles bij zich heeft om de reparatie goed uit te kunnen voeren. Je wilt namelijk zo snel mogelijk weer operationeel zijn. Dus liever niet het hele traject van eerst monteur, dan diagnose, dan bestellen, dan reparatie.”

Elwin denkt ook met research mee over de aanschaf van geschikte apparatuur voor een nieuw onderzoek. “Vaak weten ze prima wat ze willen hebben, maar bij het aanschaftraject komt nog wel wat meer kijken. We proberen voor zover dat kan, want soms is apparatuur zo specialistisch dat er maar één aanbieder is, altijd meerdere offertes op te vragen. Afhankelijk van de grootte van de investering beoordeel ik dan samen met inkoop de offertes en voer de onderhandelingen. Uiteraard met regelmatige feedback naar de onderzoeker.” Een andere belangrijke taak ligt bij het onderhoud en storingsanalyse van de apparatuur en de systemen. Zo’n 80% van de incubatoren en koel- en vriesapparatuur is gekoppeld aan het Xiltrix monitoringsysteem, zodat afwijkingen in bijvoorbeeld temperatuur of stikstofniveau direct op de computer worden gemeld en in geval van storing buiten kantooruren bij de dienstdoende storingsachtervang terechtkomen. “We hebben twee -196 °C faciliteiten. Eentje waar al onze researchmonsters worden bewaard (ons werkkapitaal) en de ander voor het transplantatielab, waar stamcellen van leukemie-patiënten, alsmede stamcellen van externe donoren zijn opgeslagen. Met opslag onder stikstof heb je een relatief autonoom systeem, dat het in het ergste geval nog wel een paar dagen uithoudt. Echter, zeker waar het aankomt op de opslag van stamceltransplantaten die aan de patiСnt moeten worden teruggegeven, wil je geen risico lopen en is een goed functionerende en altijd toegankelijke opslag een eerste vereiste.”

 

Dure reagentia

Ook voor de koelkasten geldt steeds meer dat een storingsvrije werking essentieel is. Dat hangt samen met het alsmaar toenemende gebruik van kant en klare kits voor moleculaire bepalingen. “Waar we in de jaren negentig van de vorige eeuw nog heel ambachtelijk bezig waren met het maken van buffers en media, en via een hele sequentie aan stappen pas na een dag of wat tot een resultaat kwamen, is het nu soms maar vijf minuten werk met een specifieke kit; dat kan praktisch bijna niet fout gaan. Wat je daarbij echter niet moet vergeten is dat dat vaak hele dure kits zijn. In een beetje koelkast staat zo voor een paar ton aan reagentia, zeker in het geval van kits voor ‘next generation sequencing’. Je wilt hier dus ook wel meer zekerheid over de bewaarcondities en je zit echt niet te wachten op een storing. We proberen kritische apparaten dan ook zoveel mogelijk aan een noodstroomvoorziening, een UPS, te koppelen, maar dat kan in de huidige setting niet bij allemaal. Afgezien van de kosten en het ruimtebeslag, loop je ook tegen de grenzen van de elektrische infrastructuur van dit gebouw. Bedenk, dit gebouw is in de zestiger jaren gebouwd, ruim vijftig jaar geleden. Het hele gebouw werd lange tijd vanuit één onderstation gevoed, dus op het moment dat Eneco een probleempje had, lag het hele gebouw eruit. We zijn inmiddels een stuk bedrijfszekerder, mede omdat er vooruitlopend op de komende verbouwing een upgrade naar een 23 kV-netwerk heeft plaatsgevonden, zodat er aanmerkelijker meer capaciteit beschikbaar is, en er een groter gedeelte van de apparatuur veilig kan worden gesteld.”

Het grote moleculaire lab, dat 25 jaar geleden is opgezet als het biotechnologische laboratorium,
zou je met de tegenwoordige werkzaamheden eerder opdelen in kleinere units.

 

Schoon, schoner, schoonst

De groeiende focus op het moleculaire onderzoek heeft ook consequenties voor het gebruik van de verschillende laboratoria op de dertiende verdieping. Aan de ene kant van de gang word het cellulaire werk gedaan in de kweeklaboratoria. Daar is ook een cleanroom faciliteit waar de bewerking van de stamcellen plaatsvindt. Bovendien zijn er drie ruimtes waarin niet alleen de hematologie, maar ook andere groepen binnen de toren, onderzoek kunnen doen aan Advanced Therapeutical Medicinal Products, in vitro behandelde en/of gemanipuleerde cellulaire producten waarmee patiënten kunnen worden behandeld. Aan de andere kant van de gang is er een relatief klein ML-II-lab voor het viruswerk, waar het vanwege de hoge vlucht van het virale werk altijd heel druk is. Dit in tegenstelling tot het bacterielab, waar het door die opkomst van het werken met virussen juist heel rustig is. Een erfenis uit het verleden is ook het grote moleculaire lab, dat ooit is opgezet als het biotechnologische laboratorium. “Zo’n groot open lab zou je nu liever in kleinere units opdelen. Niet alleen vanwege bepaalde regelgeving, maar vooral ook vanwege de eisen die je zelf stelt aan schoon werken. Schoon, schoner, schoonst is hier het het credo, want met de gevoelige methoden en apparatuur die we tegenwoordig gebruiken zit het gevaar voor contaminatie van je experiment in een klein hoekje. Aan de andere kant heeft zo’n groot lab ook voordelen. Onderzoekers van alle negen onderzoeksgroepen werken er letterlijk door elkaar heen, zodat je heel gemakkelijk met elkaar kan communiceren. Die praktische interactie –ervaringen uitwisselen, elkaar helpen, tips & trucs geven– is goud waard! Maar voor bijvoorbeeld het chipwerk is deze ruimte echt niet geschikt: daarvoor hebben we een klein labje gecreëerd, want daar willen we echt niets anders binnen hebben.”

Deep sequencing heeft bij Hematologie een hoge vlucht genomen.
Deze nieuwste aanwinst, goed voor een investering
van € 1,5 miljoen, is sinds begin van dit jaar in gebruik.

 

Werkpaarden koesteren

Met dat chipwerk voor genomics is een manier van onderzoek bedrijven geХntroduceerd die radicaal verschilt van het ‘klassieke’ moleculairbiologische werk. Dat begint al bij het gebruik van peperdure deep sequencing apparatuur, die door de snelle technologische ontwikkelingen op dat gebied amper de gangbare afschrijftermijnen voor apparatuur vol kan maken. “Zes jaar geleden hebben we de eerste HiSeq binnengehaald voor deep sequencing. Dat apparaat was na vijf jaar afgeschreven, maar is inmiddels min of meer obsolete. Begin dit jaar hebben we 1,5 miljoen euro geinvesteerd in het nieuwste van het nieuwste op dit gebied. Je kunt het je nu nog niet voorstellen, maar die kan zomaar over vijf jaar ook weer obsolete zijn. Ontwikkelingen op dit gebied gaan zo snel, dat het schier onbetaalbaar wordt om de technologische ontwikkelingen bij te houden. En dat terwijl techniek steeds bepalender is voor wat je kunt doen”, stelt Elwin Rombouts. Met deep sequencing verschuift ook de kern van het onderzoek naar de data-analyse (er werken inmiddels vijf bio-informatici bij Hematologie) en het voorbereidende werk, helemaal in het begin “De sequencer voert uiterst nauwkeurig de stappen uit die hij moet doen. Het is echter wel zaak dat je hem de juiste opdrachten geeft. Dus denk goed na vantevoren: wat wil je met dit experiment onderzoeken en hoe borg je dat in een optimale experimentele opzet? Daarbij mag je juist in het minimale stukje uitvoering -laadje openen, chipje erin en starten– absoluut geen fouten maken bij dit uiterst gevoelige apparaat.

EОn bepaling kan wel 15.000 euro kosten en dan wil je niet hebben dat iemand het chipje er verkeerd in legt!” Om niets aan het toeval over te laten heeft Elwin ook gekozen voor de optimale watervoorziening voor de deep sequencer. “We hebben hiervoor begin dit jaar het Purelab Chorus systeem van Elga Labwater aangeschaft. Dit door Veolia Water Technologies geleverde en geinstalleerde systeem maakt de hoogste kwaliteit water (type I+) uit een feed van het demiwater dat we gebruiken voor onze spoelinstallaties. Ik schat in dat van de ongeveer 100 liter die wekelijks wordt geproduceerd zo’n 80 % bestemd is voor de sequencer. De rest gaat naar alle andere bepalingen die op het researchlab gebeuren. Dat loopt prima. Je merkt dat er goed is nagedacht over het ontwerp van dit apparaat. Het is door de flexibele aftaparm bijvoorbeeld eenvoudig om water af te nemen, zodat de kans op contaminatie –waar we voor de sequencer zo voor moeten uitkijken– minimaal is. Ook zijn de cartridges goed toegankelijk, waardoor ze gemakkelijk uitwisselbaar zijn. En ja, hij staat dan wel in de spoelkeuken, maar ook het design spreekt aan. Al is dat natuurlijk nooit bepalend voor de aanschaf. Dat zijn de spec’s en de prijs, waarbij je voor dit soort apparatuur ook goed naar de onderhoudskosten moet kijken. Als dat uitpakt zoals is beloofd, zijn die lager dan we gewend zijn.”

Een veelgebruikte instrumentele techniek bij Hematologie is de flowcytometer

met daaraan gekoppeld de FACS-sorter.

 

Total make-over

Of het watersysteem over een paar jaar –als de verbouwing voltooid is– nog steeds in de spoelkeuken op de dertiende etage staat is nog maar de vraag. “Met als grootste klant de deep sequencer die in een ruimte bij Diagnostiek op de achtste etage in de aangrenzende laagbouw is geplaatst, lijkt het meer voor de hand liggend om hem ook daar in de buurt te plaatsen. Dat hebben we tot nu toe niet gedaan, omdat we die sterk geautomatiseerde, op productie gerichte afdeling zo min mogelijk willen storen met onderzoekers die een paar liter komen tappen voor hun kitjes. Er is ooit geopperd dat we op termijn met onze research naar de achtste verdieping van de toren kunnen verhuizen, zodat we dichterbij Diagnostiek komen te zitten. Of dat gebeurt is afwachten, maar wat ik wel zeker weet is dat de researchlabs er heel anders uit zullen zien: meer kleine ruimtes, meer afgeschermd in flowkasten en/of cleanrooms, zodat we nog schoner kunnen werken.”

 

Veolia Water Technologies

www.veoliawatertechnologies.nl

 

ErasmusMC, afdeling Hematologie

www.erasmusmc.nl/hematologie/ research2

www.erasmusmc.nl/kankerinstituut/