Je leest:

Dieren als donoren

Dieren als donoren

Xenotransplantatie heeft de toekomst. Dat is de mening van Patrick Vriens die op 9 november promoveerde op dit onderwerp. Dat was de dag voor de start van het nationale debat in Nederland over xenotransplantatie en daags na het xenotransplantie-symposium op het LUMC. Bij een reguliere transplantatie wordt een ziek orgaan of weefsel vervangen door een gezond exemplaar, en bij xenotransplantatie naar de mens is dat gezonde orgaan afkomstig van een dier.

Bij allotransplantatie is er sprake van overbrenging van weefsel van het ene individu naar een ander individu van dezelfde soort (van mens naar mens). Allotransplantatie is dus niets nieuws, als tenminste het donororgaan beschikbaar is, en dat is vaak niet het geval. Het tekort aan donororganen is om wanhopig van te worden, vindt Vriens, chirurg in opleiding. “Ondanks het feit dat de criteria om op een wachtlijst voor een hart, nier of lever te komen zeer strikt zijn, neemt het aantal wachtende patiënten op een nieuw orgaan alleen maar toe. Voor nieren geldt nu dat één op drie patiënten daadwerkelijk een nieuwe nier krijgt en bij mensen die wachten op een harttransplantatie sterft 25% tijdens de wachtperiode.”

Het probleem bij donororganen is dat iemand alleen hersendood moet zijn, bijvoorbeeld na een hersentrauma of hersenbloeding. De rest van het lichaam moet intact zijn en nog functioneren. Bovendien heeft niet iedereen een codicil waarop vermeld staat dat zijn of haar organen na de dood gebruikt mogen worden voor transplantatie. Ondanks de strikte wachtlijst is het tekort nog groter omdat velen buiten de wachtlijst, zij het minder urgent, ook baat bij een nieuw orgaan zouden hebben. Daarom zijn artsen op zoek gegaan naar andere mogelijkheden om zieke organen te vervangen.

Eén daarvan is de mogelijkheid van een kunstorgaan, een kunstnier of kunsthart. Een kunstnier is alleen buiten het lichaam te gebruiken, en de ontwikkeling van op grote schaal bruikbare kunstharten loopt ook nog niet erg snel. Een andere ontwikkeling is het gebruik van menselijke stamcellen van niet gebruikte embryo’s, afkomstig van in-vitrofertilisatie of uit het eigen lichaam, die met behulp van speciale technieken tot organen ontwikkeld moeten gaan worden. Die techniek staat nog in de kinderschoenen en tal van ethische vragen kleven aan deze methode. Die kleven ook aan de derde mogelijkheid om het tekort op te lossen, namelijk het gebruik van (genetisch gemodificeerde) dieren als varkens of apen als leverancier van levers, harten en nieren.

Ontstaan door enorm tekort

Over die ethische vragen gaat de komende maanden het nationale debat over xenotransplantatie. Vriens: “Xenotransplantatie is niet een wild idee van enkel en alleen de chirurgen, maar het is ontstaan door het enorme tekort aan organen. Voor een arts is de keuze tussen de wanhoop van het grote tekort aan organen en het varken als mogelijke leverancier wellicht gemakkelijk gemaakt. Als het allemaal lukt, zijn veel mensen daar enorm bij gebaat. De ethische vragen blijven. Eén daarvan is: mogen we dieren gebruiken als donor? Maar tenslotte fokken we ook varkens voor de consumptie. De andere grote vraag is: mogen we het risico nemen de gemeenschap als geheel bloot te stellen aan een nieuw virus, een nieuwe epidemie, hoe klein die kans ook is, ten bate van het welzijn van een individuele patiënt?”

Toch is die ethische kant maar één van de vier horden die genomen moeten worden voordat xenotransplantatie voor mensen een feit zal zijn. Vriens: “De eerste horde is de immunologische afstoting, de tweede die van de functionaliteit. Kan een dierlijk orgaan hetzelfde als het menselijke orgaan? De derde horde is kans op de overdracht van dierlijke virussen op de mens zoals bij het HIV het geval is geweest. En als vierde is er de ethische horde.”

Vriens onderzocht de mogelijkheden om het immuunsysteem van de ontvanger zodanig te manipuleren dat het nieuwe donororgaan, afkomstig van een andere diersoort, niet afgestoten wordt. Hij gebruikte daarvoor het hamster-ratmodel. Een hart van een hamster wordt daarbij geïmplanteerd in een rat. Vriens: “Dit is een vrij simpel model omdat hamster en rat familiair dicht bij elkaar liggen. De afstand tussen mens en varken is veel groter, en daarmee dus ook de te verwachte problemen bij transplantaties. Het menselijke afweersysteem zal bij varkensorganen heftiger gaan reageren dan bij apen, maar het gebruik van apen als donor ligt veel moeilijker vanwege de matige voortplanting in gevangenschap en de gevoelens die apen als sociaal dier bij mensen opwekken. Bovendien werpt een varken in één keer een stuk of twintig biggen en een aap doet dat niet.”

T-celreactie onderdrukken

Patrick Vriens hield zich zowel met de allo- als met de xenotransplantatie bezig voor zijn dissertatie. "Het immuunsysteem reageert op beide soorten transplantaties verschillend. Bij de allotransplantatie, van een orgaan of weefsel van de eigen soort, komen de zogeheten T-cellen in actie om het nieuwe orgaan, dat niet als niet “eigen” herkend wordt, af te stoten. Deze reactie is te onderdrukken met het levenslang slikken van Cyclosporine A dat deze T-celreactie onderdrukt. De nadelen van het middel zijn een verhoogde kans op infecties (afweersysteem is deels onderdrukt), het krijgen van kanker en de toxiciteit van het middel."

Bij xenotransplantatie blijken mechanismen anders te werken. In de eerste plaats is de kans van zeer snelle afstoting aanwezig, waardoor binnen minuten tot een paar uur het nieuwe orgaan kan afsterven. Deze reactie kan voorkomen worden met genetische manipulatie van de eigenschappen van het donordier, waardoor het donororgaan niet meer sterk afwijkende eigenschappen aan de buitenzijde heeft. Vervolgens blijkt de tweede reactie, in tegenstelling tot die van de allotransplantatie, T-cel onafhankelijk te zijn. Deze vertraagde reactie wordt veroorzaakt door andere cellen van het afweersysteem, de zogeheten B-cellen, NK-cellen en macrofagen. De derde reactie blijkt weer T-cellen afhankelijk te zijn, maar die komt pas na een dag of tien. Deze reactie kan veel heftiger zijn dan bij de allotransplantatie.

‘Opvoeden’ met nieuwe cellen

Patrick Vriens heeft zeer interessante uitkomsten gevonden bij zijn onderzoek om de afstoting in de tweede fase door de B-cellen te voorkomen. Hij gebruikte ratten met of zonder T-cellen. In de ratten zonder T-cellen toonde hij aan dat een bloedtransfusie met donorbloed van de hamster enkele dagen vóór de transplantatie de reactie van B-cellen ‘platlegt’, waarna het orgaan gewoon geaccepteerd wordt. Het immuunsysteem van de ontvanger wordt als het ware van tevoren ‘opgevoed’ met de nieuwe, niet lichaamseigen cellen.

Vriens: “De truc is dat wij de B-cellen op die manier kunnen opvoeden, tolerant maken voor de komst van het nieuwe orgaan. En de later komende T-celreactie wordt op de klassieke wijze als bij de allotransplantatie onderdrukt met het Cyclosporine A. Op deze wijze hebben wij aangetoond dat xenotransplantatie in principe mogelijk is. Helaas hebben we nog geen antwoord op de vraag naar het waarom van de positief werkende bloedtransfusie vooraf, maar dat komt nog wel. Een andere interessante bevinding is dat een injectie met het serum van ratten, die tolerant zijn voor het hamsterbloed en de -organen, bij andere ratten ook tolerantie opwekken. Met andere woorden: als dit ook voor de mens zou gelden, zou dat betekenen dat de tolerantie voor bijvoorbeeld een varkensorgaan opgewekt kan worden met een injectie.”

Geen onbekende ziekten ontwikkeld

Op het symposium werd door een achttal sprekers uit binnen- en buitenland ingegaan op de geschiedenis van de xenotransplantatie en de risico’s van overdracht van dierlijke virussen naar de mens. Deze risico’s werden door een viroloog niet uitgesloten, maar hij achtte ze zeer gering. De kans op een niet bekende ziekte van het kaliber BSE of HIV werd niet waarschijnlijk geacht. Momenteel worden weefsels van varkens gebruikt voor de behandeling van Parkinson (hersencellen), diabetes (eilandjes van Langerhans) en bij ernstige brandwonden. Alle mensen die deze transplantaten ontvangen hebben, hebben tot nu toe geen onbekende ziekten ontwikkeld.

Verder werd ingegaan op de ethische kanten van xenotransplantatie en de gevolgen die het heeft voor het welzijn van de donordieren. Het gebruik van proefdieren is in de afgelopen jaren, mede onder maatschappelijke druk, zoveel als mogelijk beperkt en vervangen door wiskundige modellen. Voor xenotransplantatie zouden juist op grote schaal donordieren gefokt en opgeofferd moeten gaan worden, die bovendien onder zeer strikte omstandigheden moeten gaan leven. Zo alleen kan voorkomen worden dat zij allerlei wel bekende en niet gewenste antigenen (bacteriën, virussen etc.) met zich meedragen in hun organen ten tijde van de transplantatie. De dieren moeten bovendien zodanig worden opgesloten dat zij niet kunnen ontsnappen vanwege de doorgevoerde genetische manipulaties. Weegt de kwaliteit van hun leven en een mogelijk ernstig lijden op tegen de kwaliteit van leven van mensen die hun organen zullen gaan ontvangen?, zo luidde de vraag.

Eilandjes van Langerhans

Verder kwam het onderzoek van de afdeling Heelkunde van het LUMC aan de orde over de resultaten en problemen van de op handen zijn de transplantatie van de eilandjes van Langerhans (gegroepeerde insuline of glucagon producerende cellen in de alvleesklier) van het varken naar de mens, die een grote rol spelen in succesvolle behandeling van suikerziekte.

Ook kwam nog de mogelijkheid aan de orde van het onderdrukken in het lichaam van de afstotingsreactie met een enzym dat koolmonoxide produceert. Het betoog van deze spreker uit de VS, immunoloog en ethicus, over de ethische kanten betrof vooral het ‘informed consent’ voor de maatschappij. Voor de patiënt geldt dit weliswaar ook, maar hij kan zelf beslissen welk risico hij wil nemen als zijn leven op het spel staat. Vertel hem alle risico’s, en ook die van de kans op virale besmetting. Het is zijn kwaliteit van leven, maar risico’s voor zijn omgeving en de rest van de maatschappij moeten niet bestaan.

Eerst moet de bevolking achter het idee van xenotransplantatie gaan staan. Het is een nieuwe technologie waarvan vooraf bekend is wat de risico’s ervan zijn. Met dit soort nieuwe technologieën moet prudent worden omgegaan, omdat anders alleen maar achterdocht wordt gevoed. Een nieuwe epidemie door een retrovirus als HIV of als BSE is niet ondenkbaar, hoe klein de kans ook is. Zulk een voor mensen gevaarlijk virus kan in de genen van het varken zitten zonder dat het nu bekend is, Het kan met de orgaantransplantatie meeliften en bij mensen in actie komen. Xenotransplantatie doet een beroep op het altruïsme, de onbaatzuchtigheid van de maatschappij ten bate van het individu en die moet daarover eerst voorgelicht en opgevoed worden. Wat zijn de risico’s waaraan men begint, zijn die risico’s ook maatschappelijk geaccepteerd?

Vooruitgang en wederzijds begrip

Vriens sprak zelf ook op het symposium, met een helder verhaal over zijn eigen onderzoek en de resultaten ervan. Hij hoopt dat met zijn onderzoek en dit symposium één van zijn stellingen bewaarheid wordt, namelijk: vooruitgang in de medische wetenschap is alleen mogelijk met wederzijds begrip tussen artsen en de onderzoekswetenschappers.

Patrick W. H. E. Vriens (1968) studeerde geneeskunde in Leiden. Na zijn doctoraalexamen werkte hij twee jaar aan het Stanford University Medical Center in Californië in de VS en begon daar aan het onderzoek, resulterend in het proefschrift met de titel: ‘Experimental approaches towards non-responsiveness in allo- and xenotransplantation’. In 1993 keerde hij terug naar het LUMC om in 1995 zijn artsexamen te behalen. Hij begon in dat jaar als assistent bij de afdeling Heelkunde van het LUMC om verder te werken aan dit onderzoek. In Stanford deed hij vervolgens zijn dierexperimenten. Sinds 1998 is hij chirurg in opleiding in het Rode Kruisziekenhuis te Den Haag. Hij zal die opleiding met nog eens twee jaar in het LUMC gaan voltooien.

Dit artikel is een publicatie van Cicero (LUMC).
© Cicero (LUMC), alle rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 17 november 2000

Discussieer mee

0

Vragen, opmerkingen of bijdragen over dit artikel of het onderwerp? Neem deel aan de discussie.

NEMO Kennislink nieuwsbrief
Ontvang elke week onze nieuwsbrief met het laatste nieuws uit de wetenschap.