Je leest:

Puzzelen met donororganen

Puzzelen met donororganen

Auteur: | 15 juni 2001

Orgaantransplantaties slagen niet altijd. Een donororgaan dat zijn vreemde afkomst te duidelijk laat zien, is al snel de klos: het immuunsysteem van de ontvangende patiënt gaat in de aanval. Efficiënt transplanteren betekent daarom een zoektocht naar de best passende patiënt op de wachtlijst. Het computerprogramma HLAmatchmaker van prof. René Duquesnoy helpt bij die lastige klus. De Amerikaanse hoogleraar is voor drie maanden te gast in het LUMC om zijn programma te testen aan de hand van Leidse gegevens.

Er glipt af en toe een Engels woord tussendoor en hij heeft ook een licht accent, maar het Nederlands van prof. dr. ir. René Duquesnoy kan er verder prima mee door voor iemand die al bijna 40 jaar in de Verenigde Staten woont. Sinds 1963, om precies te zijn. Hij vertrok toen uit Delft met een ingenieursdiploma in de scheikundige technologie op zak en ging werken als organisch chemicus op de pathologieafdeling van de Universiteit van Tennessee in Memphis. Vier jaar later was hij gepromoveerd in de pathologie en druk bezig zich te verdiepen in de immunologie, die toen nog in de kinderschoenen stond. Tegenwoordig zou je hem transplantatie-immunoloog kunnen noemen.

“René is hoogleraar pathologie en heelkunde en mededirecteur van het laboratorium voor weefseltypering van de Universiteit van Pittsburgh”, vertelt Frans Claas, hoogleraar Transplantatie-immunologie in het LUMC. “Ik heb hem hierheen gehaald als Boerhaave-hoogleraar omdat hij een computerprogramma heeft ontwikkeld waarmee de HLA-matching kan worden verbeterd. Simpel gezegd: je kunt er de beste ontvanger mee zoeken bij een aangeboden donororgaan, zodat je zo min mogelijk kans op afstoting hebt. Het programma kan getest en eventueel verder verfijnd worden met de gegevens van laboratoriumproeven die we hier in Leiden hebben gedaan. Daar werken we nu aan.”

Enorm tekort aan nierdonaties

De vraag naar orgaantransplantaties, met name niertransplantaties, is veel groter dan het aanbod. “In 1990 stonden er in de Verenigde Staten veertienduizend mensen op de wachtlijst voor een nieuwe nier en werden er jaarlijks elfduizend niertransplantaties uitgevoerd”, zegt Duquesnoy. “Tegenwoordig zijn er per jaar twaalfduizend transplantaties; daar is dus nauwelijks iets bij gekomen. De wachtlijst is wél langer geworden: nu zitten we op ongeveer 45.000. Er is dus een enorm tekort aan nierdonaties. Daarom is alles wat we kunnen doen om de efficiency te verhogen meer dan welkom.” In Nederland werden vorig jaar 387 niertransplantaties verricht, terwijl er 1278 mensen op de wachtlijst stonden. Het zijn veel lagere getallen, maar de verhouding is bijna dezelfde als in de VS.

Het succes van een orgaantransplantatie hangt grotendeels af van de reactie van het immuunsysteem van de ontvanger. In het ideale geval heeft dat niets in de gaten en worden de geïmplanteerde weefsels met rust gelaten. Dit komt echter vrijwel niet voor. De spelbrekers heten HLA, wat staat voor Human Leukocyte Antigens (voor de kenner: ze zijn ook bekend onder de naam MHC, Major Histocompatibility Complex). Het zijn eiwitten die de afweer activeren. Ze komen voor op het oppervlak van iedere menselijke cel en werken op het immuunsysteem als een soort seinvlaggetjes. HLA-moleculen zijn eigenlijk bedoeld om stukjes van andere eiwitten uit de cel te presenteren, maar kunnen ook op eigen houtje een agressieve reactie uitlokken, als ze van lichaamsvreemde cellen zijn tenminste.

Ingewikkelde reactie immuunsysteem

Wat bepaalt de reactie van het immuunsysteem? Dat blijkt nog knap ingewikkeld. Niet ieder type lichaamsvreemd HLA lokt dezelfde reactie uit, zegt Duquesnoy. “Eerst even uitleggen: als mens heb je verschillende soorten HLA, die we aangeven met letters. Bijvoorbeeld A, B en C. Van die soorten bestaan verschillende versies. Zo bestaat er HLA-A2, HLA-A68 en nog vele andere. Van iedere letter heb je er zelf maar twee: de een heb je van moeder geërfd, de ander van vader. Alle HLA samen vormt je HLA-profiel, dat vanwege de grote verscheidenheid bijna net zo uniek is als je vingerafdruk. Tegen HLA-typen die in je eigen profiel voorkomen, zal jouw immuunsysteem niet optreden. Onbekende typen kunnen zo’n reactie wel uitlokken.”

Voordat iemand op de wachtlijst voor een orgaantransplantatie wordt geplaatst, wordt gekeken tegen welke typen HLA er antilichamen in zijn bloed zitten. Bij de zogenaamde PRA (Panel Reactive Antibody) test wordt het bloedvocht van de patiënt gemengd met cellen van verschillende donoren met een bekend HLA-profiel. Zo kan bepaald worden welke typen HLA de patiënt niet zal verdragen. Hoe meer typen taboe zijn, hoe preciezer het profiel van het donororgaan zal moeten passen bij dat van de ontvanger. Sommige mensen zijn door de grote verscheidenheid aan antilichamen in hun bloed echte probleemgevallen, die dus een heel precies passend donororgaan nodig hebben. Dat betekent lang wachten, niet zelden te lang.

Hoe komt het dat de één veel en de ander weinig antilichamen tegen vreemd HLA in zijn bloed heeft? Duquesnoy: “Dat heeft met je voorgeschiedenis te maken. Je lichaam gaat zulke antilichamen aanmaken na contact met vreemd HLA. Hoe je in contact komt met andermans HLA? Dat kan op drie manieren: door bloedtransfusie, door een eerdere en dus mislukte transplantatie, of doordat je zwanger bent geweest. Een baby heeft immers de helft van zijn HLA van de vader, en cellen van de foetus komen ook in het bloed van de moeder terecht. Vrouwen zijn daardoor gemiddeld iets lastiger kandidaten voor orgaantransplantaties.”

Niet los, maar per drietal

Een HLA-molecuul kun je, zoals trouwens alle eiwitten, beschouwen als een lange kralenketting, legt de Amerikaanse hoogleraar uit. “Zoals ik al zei zijn er verschillende soorten HLA die we met letters aangeven, en kent iedere soort een aantal typen die een nummer hebben gekregen. Als je nu alle verschillende typen HLA-A naast elkaar zou leggen, is er nauwelijks verschil tussen die kettingen te zien. Er zijn maar een paar plaatsen waar verschillende kralen kunnen zitten. Sommige zijn heel belangrijk, andere minder. Er zijn zelfs gebieden die helemaal niet belangrijk zijn, omdat ze onbereikbaar zijn voor afweercellen en antilichamen. Dat verklaart waarom een donororgaan met een afwijkend HLA-patroon soms weinig en soms heel veel agressie van het immuunsysteem oproept.”

Maar er is nog iets, zegt Duquesnoy: “De hypothese achter ons programma is dat het immuunsysteem de kralen niet los bekijkt, maar per drietal. Stel je voor dat je een bepaald drietal kralen niet naast elkaar in je eigen cellen voorkomt, maar wel in de nier die je getransplanteerd hebt gekregen. Dan is het mogelijk dat jouw afweersysteem daartegen in actie komt. Hoeft trouwens niet, want als er geen antilichamen en afweercellen tegen die combinatie aanwezig zijn, laat het de nier met rust. Maar ik wil ergens anders naartoe. Het kan voorkomen dat een drietal kralen dat niet in jouw HLA-A voorkomt, wel in je HLA-B te vinden is. In zo’n geval blijft het immuunsysteem toch af van dat drietal – triplet, zeggen wij – ook als het nu niet in B maar in A zit. Ben ik nog te volgen?”

Een orgaan met een HLA-profiel dat op het eerste gezicht niet passend lijkt, kan soms dus toch probleemloos geaccepteerd worden? “Precies, dat is de consequentie. Je moet, als je naar HLA-profielen kijkt, niet alleen de A’s van de donor met de A’s van de ontvanger vergelijken, de B’s met de B’s enzovoort, maar ook de A’s met de B’s en C’s en zo verder.” Het kijken naar drietallen in plaats van losse kralen is relatief nieuw, zegt hij. Het computerprogramma HLAmatchmaker dat de groep van Duquesnoy ontwikkelde, is erop gebaseerd. De aanpak blijkt te werken: het programma wist in bestaande gegevens een groep patiënten aan te wijzen bij wie de transplantaties ongewoon succesvol zouden moeten zijn, en dat was ook het geval.

Betere resultaten

De Leidse gegevens waar Duquesnoy en Claas het programma op loslaten, zijn afkomstig van orgaantransplantaties en laboratoriumonderzoek. De vraag is nu of de benadering van het computerprogramma ook voor deze gegevens correcte voorspellingen kan doen. Blijkt dat zo te zijn, dan wordt het zoeken van de best passende ontvanger van een donororgaan gemakkelijker en beter. Duquesnoy twijfelt er inmiddels niet aan dat het programma inderdaad tot betere resultaten leidt. En velen met hem, want het programma wordt wereldwijd steeds meer gebruikt. Wat overigens niet wil zeggen dat daarmee alle problemen van de baan zijn. Onder meer omdat het programma alleen iets zegt over antilichamen, terwijl die maar een deel van het immuunsysteem vormen. De cellulaire afweer, met T-cellen, werkt via een ander mechanisme. “Maar ook daarvoor worden dergelijke programma’s ontwikkeld”, aldus Duquesnoy.

Transplantatie en huidskleur

“Er is een groot tekort aan nieren voor transplantatie, dus je wilt er zo weinig mogelijk verloren laten gaan”, zegt de Amerikaanse transplantatie-immunoloog prof. dr. ir. René Duquesnoy. "Dat betekent dat we de best passende ontvanger kiezen uit de tienduizenden patiënten op de wachtlijst. Nu zijn orgaandonoren bijna altijd blank en passen hun nieren vaker bij ontvangers die dat ook zijn, en dus minder vaak bij African Americans of Hispanics.

Daar komt nog bij dat African Americans meer aanleg voor nierziekten hebben. Ze maken ongeveer tien procent van de bevolking uit, maar nemen soms de helft van de wachtlijst voor hun rekening. Om het nog lastiger te maken: bloedarmoede komt ook vaker voor bij deze groep. Veel patiënten hebben daardoor een geschiedenis van bloedtransfusies en als gevolg is hun immuunsysteem gevoeliger geworden voor vreemd HLA. Dat zijn allemaal factoren die de kans op een geslaagde transplantatie verkleinen. Bij een beleid dat puur gericht is op zo veel mogelijk geslaagde transplantaties, vallen ze bijna altijd buiten de boot. Is dat nu discriminatie? Daar woedt een felle discussie over."

Wat vindt Duquesnoy zelf? Een echt antwoord wil hij niet geven. Hij gooit het over een andere boeg: “Ons programma vergelijkt donor en ontvanger op een andere, zinvollere manier dan tot nu toe gebruikelijk was. En dan blijken sommige combinaties die op het eerste gezicht niet passen, toch te voldoen. Met name voor African Americans zijn de mogelijkheden vaak groter dan verwacht.” Misschien kunnen donornieren dus toch evenwichtiger onder de bevolkingsgroepen verdeeld worden, zonder de efficiëntie aan te tasten.

Dit artikel is een publicatie van Leids Universitair Medisch Centrum (LUMC).
© Leids Universitair Medisch Centrum (LUMC), alle rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 15 juni 2001

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.