Spinazieblaadjes als plantaardig alternatief voor kapotte nierbuisjes

“Ik sta open voor gekke ideeën”, zei hoogleraar Roos Masereeuw tegen Katja Jansen toen zij in september 2016 begon als promovenda binnen het NWO Graduate Programme Future Medicines. Jansen kreeg dan ook alle vrijheid toen zij met het opzienbarende idee kwam om met spinazieblaadjes transplanteerbare nierbuisjes te maken. Ze hoopt dat haar onderzoek leidt tot het vinden van een oplossing voor nierfalen.

Nierschade kan op verschillende manieren ontstaan. Maar als je nier eenmaal ziek is, wordt het gedurende je leven steeds zieker. Dit heet chronische nierschade. Roos Masereeuw, hoogleraar Experimentele Farmacologie aan de Universiteit Utrecht, wil graag ingrijpen in dat proces, om het leven van chronische nierpatiënten te verbeteren. Ze zoekt daarvoor naar nieuwe manieren om deze organen te herstellen, wat regeneratie wordt genoemd.

Afvalstoffen

Het proces in de nier waar Masereeuw zich nu op richt, is het actief uitscheiden van afvalstoffen in je lichaam door nierbuisjes. Patiënten waarvan de nieren nog nauwelijks werken, en waarvoor transplantatie (nog) geen optie is, moeten dialyseren. Dit houdt in dat een kunstnier de functie van hun nieren gedeeltelijk overneemt: namelijk het filteren van afvalstoffen uit hun bloed.

Helaas filtert dialyse maar twintig procent van de afvalstoffen uit bloed, vergeleken met gezonde nieren. Normaal gesproken wordt een groot deel van de afvalstoffen namelijk door actief transport uitgescheiden door je nierbuisjes. Als deze niet meer werken, vergiftigt je lichaam zichzelf, ook al onderga je regelmatig dialyse. “Wij richten ons op de tachtig procent van de afvalstoffen die niet worden uitgescheiden door dialyse”, zegt Masereeuw.

Plastic buisjes

Jitske Jansen, postdoc in de onderzoeksgroep van Masereeuw, heeft al laten zien dat het mogelijk is om een functioneel nierbuisje te ontwikkelen in het laboratorium. Hiervoor heeft ze niercellen laten groeien op holle plastic buisjes. Deze kunstmatige nierbuisjes werken in het lab: ze transporteren actief afvalstoffen van binnen het buisje naar buiten. Maar in het lichaam zou het precies andersom moeten gaan: de niercellen bevinden zich daar namelijk in de nierbuisjes, en transporteren de afvalstoffen van buiten naar binnen in de buisjes, waarna ze in de urine worden afgevoerd.

Het doel van promovenda Katja Jansen is dan ook om niercellen ín buisjes in het lab te laten groeien, waardoor deze transplanteerbaar zijn. Nierbuisjes zijn heel smal en moeten een dunne wand hebben, zodat afvalstoffen hier doorheen kunnen komen. Maar in het lab is dat moeilijk te maken. “Ik wil ze 3D-printen, maar de resolutie van onze printer is daar op dit moment nog niet goed genoeg voor.”

Spinazie

Op zoek naar een mogelijke oplossing, stuitte Jansen op een interessante publicatie in het wetenschappelijke tijdschrift Biomaterials. In dit onderzoek werden spinazieblaadjes als weefselmodel gebruikt. Eerst werden alle spinaziecellen uit de blaadjes gewassen met een sterk soort zeep, waarna de vaten in de blaadjes bekleed werden met bloedvatcellen. Op de blaadjes werden hartcellen geplaatst, die zelfs konden kloppen.

“Ik vind dit zo’n mooi principe, dat ik dat ook wil proberen voor de nieren”, vertelt ze. “Het uitwassen van cellen doen we ook al met rattennieren, die we dan vervolgens met menselijke cellen willen bekleden. Het voordeel van spinazieblaadjes, is dat er in deze fase helemaal geen dierlijk materiaal nodig is. Bovendien is spinazie goedkoop, ik haal het zo op de markt.”