Xenotransplantatie van varkensorganen is omgeven met problemen. Behalve de afweerreaktie van de gastheer tegen het lichaamsvreemde weefsel schuilt een gevaar in mogelijke zoönosen. Dat zijn ziektes die van dieren op mensen kunnen overgaan. Hoewel donorvarkens gefokt worden in een milieu zonder ziekteverwekkers – waarmee de dieren het predikaat specified pathogen free verwerven – is dat niet voldoende. Zelfs in het DNA van pathogeenvrije varkens zitten namelijk retrovirussen, porcine endogenous retroviruses (PERV’s). Hoewel deze virussen voor het varken zelf onschadelijk zijn, vrezen wetenschappers dat na transplantatie van varkensweefsel naar een mens, deze virussen over zouden kunnen springen naar de menselijke gastheer. HIV, het retrovirus dat AIDS veroorzaakt, is waarschijnlijk begonnen als zoönose van chimpansee op mens. Retrovirussen kunnen ook bloedkanker, leukemie, veroorzaken. Een ontketend retrovirus kan dus catastrofale gevolgen hebben voor de wereldgezondheid.

Immuunsysteem

Maar de resultaten van onderzoek naar de overdracht van perv’s op menselijke gastheren zijn op zijn zachtst gezegd dubbelzinnig. Wanneer varkenscellen samen met menselijke cellen gekweekt worden, komen voortdurend virusdeeltjes vrij uit de varkenscellen die de menselijke cellen infecteren.

InScience van augustus 1999 melden Paradis et al. dat ze bij 160 mensen die varkensweefsel ontvingen en daarmee in sommige gevallen twaalf jaar rond liepen, in geen enkel geval een infectie met varkensvirussen konden ontdekken. De transplantaten varieerden van huidweefsel voor patiënten met brandwonden tot aan pancreascellen voor diabetici. “Maar”, zegt dr Ab Osterhaus, veterinair en viroloog aan de Erasmus Universiteit van Rotterdam, “de mensen in dat onderzoek ontvingen geen immuunsuppressiva.”

En dat maakt uit. Mensen die in de toekomst hele varkensorganen zouden ontvangen, moeten daarna chronisch immuunonderdrukkende middelen als cyclosporine slikken om het donorweefsel voor afstoting te behoeden. In Nature van afgelopen september tonen Van der Laan et al wel degelijk een perv-infectie aan in immuundeficiënte muizen die varkenspancreas-cellen ontvingen. Die situatie, een organisme met een afwezig of onderdrukt immuunsysteem dat varkensweefsel ontvangt, komt het best overeen met de toekomstige situatie bij de mens. Een humane perv-infectie is dus een reëel gevaar, aldus de onderzoekers in Nature.

Microchimerie

Een infectie betekent overigens dat onderzoekers in het DNA van menselijke bloedcellen een basenvolgorde aantonen die specifiek is voor de varkensvirussen. Met andere woorden, het virus is binnengedrongen in het DNA van de de mens.

Voorwaarde van deze bepaling is wel, dat er tussen de bloedcellen geen varkenscellen meer zitten. Het varkens DNA is immers de bron van de perv’s. Tot voor kort nam men aan dat donorcellen (in dit geval varkenscellen) niet voor langere tijd konden overleven in het lichaam van de gastheer. Donorcellen blijken dat in sommige gevallen wel te kunnnen, dat verschijnsel heet microchimerie . Osterhaus: ‘Het mechanisme achter microchimerie is onbekend. Het wordt waargenomen, daarmee houdt het op.’

Het mysterieuze fenomeen fietst dwars door de gevoelige moleculair biologische technieken (PCR) heen om korte DNA sequenties te bepalen. Het kan vals positieve bewijzen van perv-infecties leveren. Microchimerie bemoeilijkt daarmee het aantonen van perv-infecties.

Een onderdrukt immuunsysteem lijkt perv’s ruim baan te geven, hetzelfde gebeurt als het immuunsysteem genetisch aangepaste varkenscellen niet meer herkent als lichaamsvreemd. Wetenschappers werken aan een knock-out varken dat het enzym alfa-1,3-galactosyl-transferase mist. Daardoor kan het varken de oppervlaktesuiker alfa-1,3-galactose niet maken.

Dat is handig, want de acute afweerreactie van het menselijk lichaam is gericht tegen de varkensgalactose. Getransplanteerde organen van een knock-out varken – dat de galactose niet bezit – zouden geen acute afstotingsreactie oproepen.

Het klinkt hoopgevend, maar de genetische aanpassing zou wel eens verstrekkende gevolgen kunnen hebben, schrijft immunoloog Jeffrey Platt in een commentaar in Nature. De afweer tegen alfa-1,3-galactose is namelijk wellicht de beveiliging tegen perv-infecties. De galactose zit ook op de membraan van het virusdeeltje. Menselijke antilichamen hechten aan de lichaamsvreemde oppervlakte-suiker en voorkomen zo een perv-infectie.

Getransplanteerde organen van een galactosyl-transferase knock-out varken, waarbij acute afstotingsverschijnselen weliswaar achterwege blijven, zouden varkensvirussen wel eens vrij spel kunnen geven in de menselijke gastheer.

Kat op het spek

Het voorkomen van een perv-infectie valt dus niet mee. De logische volgende stap is dan ook het vinden of fokken van een varkensras dat weinig of geen endogene retrovirussen met zich meedraagt. Verder overwegen onderzoekers de perv’s uit het DNA van de varkens te verwijderen via knock-out technieken. ‘Bij kippen is dat al gelukt, bij varkens zou het moeten kunnen’, denkt Osterhaus.

In xenotransplantatie-onderzoek wordt geen mogelijkheid onbesproken gelaten, want er staat veel op het spel. ‘Bij gebrek aan organen gaan nu mensen dood die op een wachtlijst staan’, zegt Osterhaus.

Maar het risico op een perv-infectie, hoe klein dat in de toekomst ook mag zijn, mag zeker niet verwaarloosd worden. Osterhaus schetst het worst case scenario: ‘Een varkensorgaan naar een mens transplanteren voor misschien wel twintig jaar, terwijl het immuunsysteem chronisch onderdrukt wordt, is de kat op het spek binden. Je kunt wachten op een perv-infectie met verstrekkende gevolgen als bijvoorbeeld een horizontaal overdraagbare leukemie. Zo’n gebeurtenis in één enkele gastheer kan wereldwijde gevolgen hebben.’