Je leest:

Nieuw bewaarsysteem voor organen vergroot succeskans bij transplantaties

Nieuw bewaarsysteem voor organen vergroot succeskans bij transplantaties

Auteur: | 9 november 2005

Een nieuw Gronings bewaarsysteem slaagt er in de kwaliteit van transplantatieorganen beter te behouden dan de traditionele ‘koelboxen’. Dit is te danken aan het voortdurend spoelen van het orgaan (perfusie) met voedingsstoffen en zuurstof. Het is de eerste perfusiemachine voor het bewaren van levers.

Een nieuw Gronings bewaarsysteem voor organen kan er voor zorgen dat méér donorlevers en -nieren voor transplantatie in aanmerking komen. Het nieuwe systeem slaagt er in de kwaliteit van de organen beter te behouden dan de traditionele ‘koelboxen’. Dit is te danken aan het voortdurend spoelen van het orgaan met voedingsstoffen en zuurstof. Voor nieren zijn zulke ‘perfusiemachines’ al beschikbaar, maar voor de lever nog niet. Het bewaarsysteem werd ontwikkeld door Arjan van der Plaats van de afdeling Biomedical Engineering van het Universitair Medisch Centrum Groningen. Hij promoveert op 14 november aan de Groningse universiteit.

Nederlanders lopen nog niet echt warm voor orgaandonatie en het heersende tekort aan donornieren en -levers valt niet op korte termijn op te lossen. Maar het Groningen Hypotherme Machinale Preservatie-systeem (GHMP-systeem) van Arjan van der Plaats kan het tekort wél verminderen. In de klinische praktijk worden voornamelijk organen getransplanteerd van hersendode donoren, waarvan de bloedsomloop op de intensive care in stand wordt gehouden om de orgaankwaliteit te behouden. Van der Plaats verwacht dat bij toepassing van zijn systeem in de toekomst ook organen zijn te gebruiken van donoren waarvan de bloedsomloop voor het overlijden verslechterde of waarbij zelfs sprake was van een hartstilstand.

Bij orgaantransplantaties worden nu koelboxen gebruikt die gebruik maken van het principe van ‘static cold storage’. Een nier of lever wordt eerst gespoeld met een conserveringsoplossing en vervolgens in de koelbox op ijs geplaatst. De lage temperatuur van 0–4 °C remt de degradatie van het orgaan omdat de cellulaire stofwisseling met 90–95% wordt gereduceerd. Bij transplantatie van levers van hersendode donoren is zo een tijdsperiode van 12 -15 uur te overbruggen. Beeld: www.howstuffworks.com

Nu gebruikt men deze organen niet omdat hun kwaliteit en levensvatbaarheid in de gebruikelijke transplantatie-koelboxen te snel afneemt. ‘Als zulke organen op tijd in ons nieuwe bewaarsysteem worden geplaatst kunnen ze waarschijnlijk succesvol getransplanteerd worden’, aldus Van der Plaats. ´Zeker als je aan de spoelvloeistof medicatie toevoegt kunnen ze veel langer hun kwaliteit behouden.’

Perfusie

Het nieuwe succesvolle bewaarconcept is gebaseerd op perfusie of doorspoeling. Het GHMP-systeem voorziet het vaatsysteem van het orgaan van een constante toevoer van voedingsstoffen en zuurstof en voert tegelijkertijd de afvalstoffen af. Het door Van der Plaats ontwikkelde prototype bestaat uit een elektromechanisch gedeelte en een deel waarin de lever bewaard wordt. Twee elektromotoren en een zuurstofcilinder pompen zuurstofrijke spoelvloeistof onder een constante druk door het orgaan. Een koelbox houdt het orgaan op een constante temperatuur, overigens nog steeds met behulp van ijs. Machinaal gekoelde perfusievloeistof zou in principe ook mogelijk zijn, maar de aanwezigheid van ijs maakt het systeem inherent veilig. ‘Zelfs als alle systemen het begeven heb je altijd nog een lever in cold storage, die in principe transplanteerbaar blijft’, aldus Van der Plaats.

Het Groningen Hypotherme Machinale Preservatie-systeem, kortweg GHMP. Links op de voorgrond is het bewaardeel voor het orgaan te zien (met blauw deksel). Op de achtergrond de ‘machinekamer’ met twee pompjes en een zuurstofcilinder. De delen worden gescheiden van elkaar in een piepschuim koelbox geplaatst. Beeld A. van der Plaats, RUG Klik in het beeld voor een grotere versie van de eerste foto.

Draagbaar

De mogelijkheden voor machinale leverperfusie worden al sinds de jaren tachtig van de vorige eeuw onderzocht. Professor Folkert Belzer van de University of Wisconsin wordt als de pionier op dit gebied beschouwd. Zijn groep behaalde positieve transplantatieresultaten met hondelevers na perfusieperioden oplopend tot 72 uur in een machine ontwikkeld voor nierperfusie. Dat dit onderzoek weinig klinische weerklank heeft gekregen, wijt Van der Plaats aan de toenmalige stand der techniek. Zo was Belzers eerste perfusie apparaat slechts ‘mobiel’ omdat het in de laadruimte van een bestelwagen paste. Pas nu de technologie een sprong heeft gemaakt naar miniaturisering van componenten zoals pompen en sensoren, zijn echte draagbare perfusiemachines mogelijk.

Bijzonder aan het GHMP systeem is dat het door de aanwezigheid van twee pompen geschikt is voor optimale ‘natuurgetrouwe’ perfusie van levers. In tegenstelling tot de nier heeft de lever namelijk twéé verschillende systemen voor bloedcirculatie. In het lichaam zijn die verbonden met respectievelijk de poortader en de leverslagader. In de poortader heerst een relatief lage constante druk van 12 mmHg; de leverslagader pulseert tussen 80 en 120 mmHg. ‘Als je met een perfusiemachine de circulatie in de lever wilt nabootsen´, zegt Arjan van der Plaats, ´moet je beide systemen van perfusievloeistof voorzien, onder vergelijkbare fysiologische omstandigheden. Dat hebben wij nu voor het eerst gerealiseerd.’

In samenwerking met Groningse transplantatiemedici, die over een proefopstelling met rattenlevers beschikten, werd bekeken wat de vereisten waren met betrekking tot de gebruikte perfusievloeistof, de druk, het zuurstofgehalte en andere relevante parameters. Dat leidde uiteindelijk tot de specificaties voor het huidige, inmiddels gepatenteerde, prototype.

Opname gemaakt bij het prepareren van een varkenslever voor een perfusie-test. foto: A. van der Plaats, RUG

24 uur houdbaar

Bewaarproeven met varkenslevers hebben inmiddels duidelijk gemaakt dat het concept werkt. Ten opzichte van gewone cold storage blijft zo’n lever twee keer zo lang in goede conditie. Vertaald naar de menselijke lever zou dat een bewaarperiode van ca. 24 uur betekenen. Het prototype van het GHMP-systeem kon de druk en temperatuur 24 uur constant houden, kon continu de juiste hoeveelheid zuurstof aan de lever toedienen en bracht geen schade toe aan de levercellen. Hierdoor nam de kwaliteit van het orgaan minder snel af. Ook bleek het systeem gedurende 24 uur volledig steriel te zijn.

In het daadwerkelijk transplanteren van organen die in de GHMP bewaard werden is (in samenwerking met een Duitse onderzoeksgroep) inmiddels een eerste succesvolle stap gemaakt met de transplantatie van varkensnieren. De volgende stap is het transplanteren van levers die gedurende langere tijd in de GHMP bewaard zijn. Naar alle waarschijnlijkheid zal de gerenommeerde onderzoeksgroep van prof. Belzer, nu geleid door prof. Jim Southard, die experimenten uitvoeren met hondenlevers. ‘Als dat allemaal positief verloopt dan kunnen we gaan denken aan klinische toepassing’, aldus Van der Plaats. Daarvoor werd inmiddels het bedrijf Organ Assist BV opgericht, waar hij als ontwikkelaar verder werkt aan een GHMP-versie die op de markt kan worden gebracht.

Dit artikel is een publicatie van NEMO Kennislink.
© NEMO Kennislink, sommige rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 09 november 2005

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.