De 'voorronde' van de PhD Cup

Dinsdag 18 oktober vindt de finale van de PhD Cup plaats: acht onderzoekers krijgen de kans om in drie minuten uit te leggen aan jury en publiek waar hun onderzoek over gaat en waarom het van belang is. We gaven de twee finalisten van de KU Leuven een beetje meer tijd om hun onderzoek al eens uit de doeken te doen.

'Horen in 3D'

In de ene hoek van de ring staat Benjamin Dieudonné, een biomedisch uitvinder die eerder al onderzoek deed naar slimme contactlenzen en voor zijn doctoraat een nieuw geluidsverwerkingsprogramma ontwikkelde voor hoortoestellen.

Benjamin Dieudonné: 'Tijdens mijn doctoraat aan de onderzoeksgroep ExpORL heb ik een nieuw algoritme ontwikkeld voor hoorapparaten en -implantaten, dat slechthorende mensen moet helpen met wat ik "horen in 3D" heb genoemd. Als je gehoor goed werkt, kan je horen waar een geluid vandaan komt. Als je rechts van mij zit, zal jouw stem iets vroeger en luider aankomen in mijn rechteroor dan in mijn linkeroor. Ik neem deze info onbewust waar, maar mijn hersenen gebruiken het om te lokaliseren waar je stem vandaan komt.'

'Mensen met gehoorproblemen zijn niet altijd meer zo gevoelig voor deze niveau- en tijdsverschillen, waardoor ze problemen hebben geluiden te plaatsen. "Horen in 3D" is juist broodnodig om aan gesprekken te kunnen deelnemen in rumoerige omgevingen zoals restaurants, familiefeesten en andere plaatsen met veel achtergrondlawaai. Deze personen hebben het dus zeer lastig in zo'n situaties.'

'Je moet je voorstellen dat het heel vermoeiend is voor deze mensen om deel te nemen aan gesprekken in situaties met veel achtergrondlawaai, omdat ze zich constant moeten concentreren. Er zijn zelfs slechthorende personen die zich na een tijdje gaan isoleren en dergelijke evenementen gaan mijden. Als het niet verholpen wordt, kan slechthorendheid leiden tot sociaal isolement en eenzaamheid.'

'Met mijn nieuw algoritme wil ik daar dus een mouw aan passen: het versterkt het niveauverschil tussen twee hoorapparaten of cochleaire implantaten (of een mix van de twee) wanneer een geluid van opzij komt. Hierdoor kon bijvoorbeeld een zwaar slechthorend persoon tijdens testen plots terug geluiden lokaliseren. Misschien niet zo goed als jij en ik kunnen, maar het lukte wel terwijl het met haar eigen apparaten niet ging.'

'Voordat het algoritme echt op de markt gebracht kan worden, moet het wel eerst nog verder gevalideerd worden. Tijdens mijn doctoraat is het op een kleine testgroep uitgeprobeerd, maar er is eigenlijk nog een grotere klinische studie nodig buiten de gecontroleerde omgeving van het testlabo.'

'Uiteindelijk is het wel interessant om ervoor te zorgen dat je onderzoek buiten de context van de universiteit geraakt. We kunnen zelf geen hoorapparaatfabrikant worden, dus werkten we samen met Cochlear, een wereldspeler op het vlak van cochleaire implantaten. Een mooie samenwerking waar zelfs een patent uit gevloeid is. Maar wanneer en hoe mijn algoritme geïmplementeerd zal worden in hoorapparaten, is nog afwachten.'

'In de tussentijd ben ik samen met enkele collega's een spin-offbedrijf, Corgee, aan het oprichten. We zijn een methode aan het ontwikkelen om spraakverstaan te meten aan de hand van hersensignalen. De gebruikelijke methoden zijn te moeilijk toe te passen op bijvoorbeeld kleine kinderen of dementerende mensen. Met dit alternatief wordt het hele proces hopelijk ook aangenamer voor de patiënten.'

Probiotica voor darmontsteking

In de andere hoek heb je Lucas Wauters. Als maagdarmspecialist graaft hij in de dunne darm op zoek naar de oorzaak van maagklachten. Hij onderzocht verschillende behandelingen als oplossing voor deze symptomen.

Lucas Wauters: 'Als je een zware of vettige maaltijd gegeten hebt, kan je een vorm van maagklachten ervaren. Dat is de dunne darm die signaleert aan de maag dat die meer tijd nodig heeft om het eten te verteren. Maar sommige mensen, tot 10% van de bevolking volgens internationale surveys, hebben vaker last van dit soort klachten, zelfs als ze geen vettige hap hebben gegeten. Klassiek onderzochten we dan of de oorzaak bij de maag lag, maar jammer genoeg is daar nooit een duidelijke correlatie uitgekomen.'

'We zijn dan in mijn onderzoek dieper ingegaan op de dunne darm, omdat we wisten dat die samenhangt met de maagwerking. Hieruit bleek dat deze maagklachten veroorzaakt worden door een ontsteking aan het begin van de dunne darm.'

'Uit eerder onderzoek was ook al geweten dat maagzuurremmers kunnen helpen bij vergelijkbare ontstekingen. Uit onze testen bleek dat deze ook de ontsteking in de dunne darm kan doen afnemen. Een bijkomende werking van maagzuurremmers dus, die als primair doel het verminderen van maagzuur heeft.'

'Dat zorgt wel voor problemen als je maagzuurremmers voor een lange tijd blijft nemen. Maagzuur heeft wel degelijk een functie en heb je nodig om een deel van de bacteriën in voedsel uit te schakelen. Mensen die dit voor een lange tijd nemen, kunnen dan ook last krijgen van diarree en een opgeblazen gevoel door een overgroei aan bacteriën in de dunne darm. Hoe die maagzuurremmers precies de darmflora veranderen in de dunne darm hebben we ook onderzocht tijdens mijn doctoraatsstudie.'

'Een laatste luik van dit onderzoek was een oplossing zoeken voor die overgroei, en daarvoor keken we naar probiotica. Dat zijn supplementen die bestaan uit bacteriën en een gezondheidsvoordeel opleveren door in te werken op de darmflora.'

'Dan hebben we een dubbelblind onderzoek gedaan op 68 patiënten om te testen of probiotica wel een effect hadden op dunne darmgerelateerde maagklachten. De eerste keer ook dat zo een onderzoek op probiotica uitgevoerd werden alsof het om een medicijn ging voor maagklachten, met een controlegroep die een placebo krijgt. We vonden het belangrijk om dit zo grondig te testen, omdat dit vertrouwen geeft bij de patiënten over de werking van deze probiotica. En uit het onderzoek bleek dat het wel degelijk werkt!'

'Het interessante aan mijn onderzoek is dat alle middelen die we onderzocht hebben momenteel verkrijgbaar zijn op de markt: de maagzuurremmers worden al aanbevolen als behandeling voor maagklachten en die probiotica worden door een firma in verschillende landen gecommercialiseerd.'

'De volgende stappen in het onderzoek zijn om de helende werking van probiotica op maagklachten verder te testen op een grotere groep patiënten. Iemand anders van de onderzoeksgroep is ook het specifieke mechanisme van het effect van maagzuurremmers op de ontsteking van de dunne darm aan het onderzoeken. Zelf ben ik patiënten aan het bestuderen die een stuk dunne darm verloren hebben. Ik blijf dus gefocust op die dunne darm.'