Bio-engineer Aart van Apeldoorn maakt een kunstmatige vervanger voor de alvleesklier om getransplanteerde eilandjes van Langerhans te kunnen huisvesten bij de behandeling van diabetes type 1.

Sinds een aantal jaren komen patiënten met ernstige vormen van diabetes type 1 in aanmerking voor transplantatie van de eilandjes van Langerhans. Eilandjes worden uit de alvleesklier van een donor gehaald en ingebracht in de lever van de patiënt. Dat lukt, maar doordat de eilandjes niet in de lever thuishoren, gaan er tijdens transplantatie en in de periode daarna veel verloren. Bio-engineer Aart van Apeldoorn probeert een betere transplantatieplaats te maken met behulp van biomaterialen.

17 december 2015

Zo’n kunstmatige omgeving moet aan een aantal criteria voldoen. “Het materiaal mag niet afbreekbaar zijn en moet makkelijk uit het lichaam te verwijderen zijn”, somt Van Apeldoorn op. “Verder mag het materiaal niet toxisch zijn voor cellen en mogen de eilandjes er niet aan kunnen hechten. Door te hechten kunnen de eilandjes van vorm veranderen en daardoor hun functie verliezen.”

Onderzoeker Don Hertsig giet elastisch biomateriaal op een speciaal ontworpen malletje.
Aart van Apeldoorn

Beschermde omgeving

Van Apeldoorn ontwikkelde in de afgelopen jaren een materiaal dat aan al deze eisen kan voldoen. Hij legt uit hoe dit materiaal in het laboratorium gemaakt wordt: “We gieten een elastisch biomateriaal op een speciaal ontworpen malletje. Na een tijdje wachten is het materiaal hard genoeg om uit de mal te halen. Daarna kunnen gecontroleerd kleine gaatjes in het materiaal worden aangebracht. Het resultaat is een elastisch, dun laagje biomateriaal dat niet veel groter is dan een muntstuk van vijftig eurocent. Dit flinterdunne ‘muntje’ is bedoeld als drager voor de eilandjes van Langerhans tijdens transplantatie.”

“Door het biomateriaal te persen of te gieten, ontstaat een soort micro-eierdoosje met allemaal kleine kommetjes”, gaat Van Apeldoorn verder. “In ieder kommetje kun je één eilandje vangen. Door de eerder aangebrachte gaatjes kunnen heel makkelijk bloedvaten groeien, zodat de eilandjes zuurstof en voedingsstoffen kunnen krijgen. Door het transplantaat af te sluiten met nog een laagje materiaal zitten de eilandjes in een volledig beschermde omgeving.”

Grote uitdaging

Van Apeldoorn en zijn team brachten het implantaat in de buikholte van muizen met diabetes. Om preciezer te zijn: in een laagje vet dichtbij de darmen. “We wilden de lever niet open hoeven maken, maar we wilden wel in de buurt blijven”, vertelt hij. “En dan zijn de darmen de beste plek.” Er was snel bloedvat-ingroei in het implantaat en de productie van insuline kwam na transplantatie steeds beter op gang.

De eerste test bij kleine proefdieren is dus geslaagd. Volgende stap is een experiment met grotere dieren, waarschijnlijk kleine varkens. “Dat is een beter model om uiteindelijk naar de mens toe te gaan, meer klinisch relevant”, zegt Van Apeldoorn.

Toch zal het volgens hem nog wel even duren voordat patiënten van deze nieuwe transplantatiemethoden kunnen profiteren. “Zowel het materiaal als het celproduct zijn individueel al goedgekeurd voor gebruik in de mens. Maar een combinatie van die twee is weer een nieuw product en dat moet dus opnieuw grondig getest worden. We staan dus nog voor een grote uitdaging, maar het is fantastisch dat de eerste resultaten zo goed zijn.”