Gekweekt menselijk bloedvat werkt goed als implantaat

Wat hebben nierpatiënten nodig? Een nieuwe nier lijkt het logische antwoord. Maar dat is vaak niet het enige. Veel patiënten die afhankelijk zijn van nierdialyse krijgen ook problemen met hun bloedvaten. Om het aanprikken te vergemakkelijken wordt bij de patiënt in de arm een extra verbinding gemaakt tussen een slagader en een ader. Daarvoor is een nieuw stuk bloedvat nodig. In theorie kan dat ergens anders uit het lichaam van de patiënt worden gehaald, maar in de praktijk laat de zwakke gezondheid van de meeste patiënten dat niet toe.

Andere mogelijkheden zijn bloedvaten van menselijke donoren, van dieren of speciale kunststofbuisjes. In al deze gevallen werkt het geïmplanteerde bloedvat of buisje maar tijdelijk, omdat er afstoting, verstopping of andere problemen optreden. Dan moet de patiënt weer onder het mes en is er opnieuw een stuk bloedvat nodig ter vervanging. En niet alleen nierpatiënten kampen met deze problemen. Ook voor patiënten met hart- en vaatziekten, kankerpatiënten bij wie veel (tumor)weefsel is verwijderd of mensen die een ernstig ongeluk hebben gehad, is grote behoefte aan nieuw materiaal om veilige en langdurig werkzame bloedvaten van te maken.

Synthetische mal

De beste bron om te zoeken is ons eigen lichaam, want dat is bij uitstek in staat om weefsels en organen te herstellen en te vormen. Dit is het terrein van de regeneratieve geneeskunde, waarin het lichaam met wat hulp van buitenaf wordt aangezet om zelf de schade te herstellen. Die hulp kan een stukje weefsel zijn dat uit lichaamscellen van de patiënt in het laboratorium wordt gekweekt en dan weer in het lichaam wordt geplaatst om zo het herstel een zetje in de goede richting te geven. Deze benadering heeft als nadeel dat het heel moeilijk is om cellen precies in de juiste structuur te laten groeien zodat het ook echt functioneel weefsel vormt.

Een andere benadering is om een afbreekbaar synthetisch materiaal in de juiste vorm te maken en dat in het lichaam te plaatsen als een mal waarop cellen zich hechten en nieuw weefsel zich vormt. Dan heb je wel de benodigde driedimensionale vorm, maar een nadeel hiervan is dat er kans op afstoting en ontsteking dreigt omdat je een lichaamsvreemd implantaat gebruikt. Een combinatie kan ook, zo blijkt nu uit een publicatie in Science Translational Medicine.

Leeg vat

Onderzoekers van twee Amerikaanse universiteiten en het bedrijf Humacyte pakken het stapsgewijs aan. Ze beginnen in het laboratorium met een buisje van degradeerbare kunststof. Daarop brengen ze menselijke mesenchymale stamcellen aan. Dit zijn de stamcellen die in ons lichaam zorgen voor de aanmaak van onder meer bloed-, spier- en bindweefselcellen. Deze cellen op het buisje gaan hun eigen extracellulaire matrix maken – een netwerk van collageenvezels dat zorgt voor structuur en organisatie van het uiteindelijke weefsel. De matrix is de omgeving waarbinnen levende cellen zich netjes ordenen en waarmee ze aan elkaar ‘vastzitten’. Terwijl de matrix wordt gevormd, wordt tegelijkertijd het kunststofbuisje langzaam afgebroken. Als dit proces is voltooid, worden alle levende cellen weer verwijderd, waardoor alleen de extracellulaire matrix in de juiste vorm overblijft, de zogeheten human acellular vessel (HAV).