Stap voor stap richting nier op maat

Op basis van urinecellen mini-nieren kweken in het laboratorium lukt al. Uiteindelijk moet dat leiden tot het maken van een nier op maat. Zo ver is het nog niet. Daar gaan nog jaren overheen. Handige tussenstappen – waar patiënten ook al wat aan hebben – komen langzaam maar zeker wel in zicht.

Regeneratieve geneeskunde is er op gericht om nieuwe behandelingen te ontwikkelen die gebruik maken van het herstellend vermogen van ons lichaam. Het UMC Utrecht werkt met de Universiteit Utrecht en het Hubrecht Instituut samen binnen Regeneratieve Geneeskunde Utrecht (RMU) om nieuwe behandelingen te ontwikkelen om weefsels en organen te herstellen. Ook wordt samengewerkt met verschillende andere universiteiten en instellingen in REGMED XB en MDR om het onderzoek op het gebied van regeneratieve geneeskunde een boost te geven. Het doel is nieuwe oplossingen voor mensen met chronische ziekten dichterbij te brengen. Marianne Verhaar, hoogleraar experimentele nefrologie, is voorzitter van het speerpunt Regeneratieve Geneeskunde in het UMC Utrecht en werkt met haar onderzoeksgroep aan oplossingen voor mensen met nierziekten.

Dialyse of transplantatie

In Nederland zijn ruim 17.000 patiënten met nierfalen. Deze mensen zijn aangewezen op dialyse of een niertransplantatie. Marianne: “Niertransplantatie heeft de voorkeur maar dat is niet altijd mogelijk en er is een tekort aan donornieren. Dialyse is een belangrijk alternatief maar verre van optimaal. Patiënten komen voor hemodialyse vaak drie keer per week vier uur naar het ziekenhuis om hun bloed te zuiveren. Daarmee hebben ze ongeveer zo’n tien tot vijftien procent van hun nierfunctie. Het kost dus niet alleen heel veel tijd, patiënten blijven zich vaak slap en moe voelen. Daarom zijn wij op verschillende manieren op zoek naar andere oplossingen.”

Mini-nieren

Het is gelukt is om op basis van stamcellen uit de urine, mini-nieren in het laboratorium te kweken. Maar dat betekent niet dat dat al volledig werkzame nieren in het miniatuur zijn. Marianne: “De nier is een enorm ingewikkeld orgaan, met veel verschillende soorten cellen die allemaal een eigen functie hebben.” Iedere nier heeft een miljoen nefronen. Die filteren de afvalstoffen uit je bloed en recyclen de belangrijkste stoffen die je lichaam weer nodig heeft. Dat is nodig omdat de schadelijke stoffen wel het lichaam moeten verlaten, maar cellen en belangrijke stoffen niet verloren mogen gaan. Daarnaast zorgen de nefronen ervoor dat het zoutgehalte en de zuurgraad van het bloed op peil blijven. Om deze belangrijke taken te kunnen uitvoeren, bestaan nefronen uit ingewikkelde structuren.”

“Het is dus niet een kwestie van één niercel namaken, maar van vele verschillende soorten die zich ook nog eens in de juiste architectuur tot elkaar moeten verhouden. We werken nu met de TU Eindhoven en de Universiteit van Maastricht aan verschillende biomaterialen waarop bepaalde niercellen goed kunnen groeien. Hiermee hopen we op termijn een vereenvoudigde nier te kunnen creëren. Die zal dan nog niet alle nierfuncties kunnen overnemen, maar wel een belangrijk deel.”

Vooravond van veranderingen

De huidige manier van dialyseren is in de WO II ontwikkeld door de Nederlandse professor Kolff. En eigenlijk is er in de afgelopen decennia niet veel vooruitgang geboekt in de dialyse-technieken. Marianne denkt dat we nu aan de vooravond staan van veranderingen waar patiënten echt wat aan hebben. “Het is moeilijk om in te schatten wanneer we zo ver zullen zijn.”

Binnen een jaar of tien verwacht Marianne dat er wel het een en ander is verbeterd aan de huidige behandelingen. “Ik denk dat het tegen die tijd gelukt is om de vaattoegang die nodig is voor hemodialyse te verbeteren, iets wat nu regelmatig voor problemen zorgt en ook bij de draagbare kunstnier belangrijk zal zijn.  We werken met de TU Eindhoven aan een ‘bloedvat’ van kunststof, waaraan cellen uit het lichaam en uit de bloedstroom zich kunnen hechten. Als je zo’n kunstvat inbrengt, groeien daar steeds meer lichaamseigen cellen op terwijl de kunststof langzaam wordt afgebroken. Na verloop van tijd is de kunststof weg en heb je een stevige vaattoegang van lichaamseigen cellen gecreëerd, waar je keer op keer het dialyseapparaat op kunt aansluiten.”

Draagbare kunstnier

Tegen die tijd is de draagbare kunstnier er waarschijnlijk ook. Deze maakt het voor patiënten mogelijk om te dialyseren waar en wanneer ze zelf willen. “We verwachten in de komende tijd ook de dialyse verder te verbeteren. We onderzoeken nu of we de draagbare kunstnier kunnen verrijken met opgekweekte lichaamseigen niercellen uit de mininieren. Dit zou het mogelijk maken om bepaalde extra afvalstoffen te verwijderen, wat eerder niet kon. De nier op maat is er dan nog niet, maar een hybride vorm misschien wel.“

Marianne: “Ook verwachten we veel te kunnen leren van de mini-nieren. Doordat we mini-nieren kunnen kweken uit cellen uit de urine kunnen we nierweefsel van patiënten nu veel beter bestuderen. Hiermee zullen we nierziekten beter leren begrijpen en ook zullen we mogelijk behandelingen in deze mini-nieren kunnen testen.”

Langs verschillende wegen en met verschillende technieken zetten Marianne en haar collega’s zich dus in voor oplossingen tegen chronisch nierfalen. “Juist door kruisbestuiving van de mogelijkheden en veel samenwerking tussen expertises, maken we de grootste kans tot betere behandelingen bij nierfalen te komen.”