Een stap dichterbij de biologische kunstnier

In Nederland zijn 6.500 nierpatiënten afhankelijk van nierdialyse om in leven te blijven. Maar dialyse neemt slechts een vijfde deel van de nierfunctie over, waarbij met name eiwitgebonden afvalstoffen niet worden uitgescheiden. Dit leidt op den duur tot complicaties. Om deze afvalstoffen beter uit het bloed te verwijderen, ontwikkelde Jitske Jansen van het Radboudumc nierbuisjes. Hiermee toont ze voor het eerst ter wereld aan dat de nierbuisjes ook daadwerkelijk eiwitgebonden afvalstoffen kunnen verwijderen. Het is een stap dichterbij de ‘biologische kunstnier’.

Nierbuisjes kweken

Jitske Jansen en haar collega’s onderzochten mogelijkheden om het bloed beter te kunnen zuiveren. Belangrijke niercellen voor uitscheiding zijn de proximale tubulus epitheelcellen (PTEC). Deze cellen bevatten eiwitten die afvalstoffen vanuit het bloed naar de urine kunnen verplaatsen. Jansen isoleerde PTEC cellen uit urine van gezonde vrijwilligers en nierweefsel van een donornier die niet geschikt was voor een transplantatie. Vervolgens kweekte zij PTEC cellen op kunststof holle buisjes. Deze buisjes hebben een coating waar de niercellen op kunnen hechten en een aaneengesloten cellaag kunnen vormen.

De nierbuisjes werken

Jansen toont in haar proefschrift aan dat deze nierbuisjes ook daadwerkelijk werken in de praktijk. Jitske Jansen: “We zagen dat de cellen vanuit de ene zijde van het buisje, waar normaal gesproken het bloed zich bevindt, eiwitgebonden afvalstoffen op kunnen nemen en die vervolgens aan de andere kant, dus aan de zijde van de urine, kunnen uitscheiden. Als eerste onderzoeksgroep in de wereld hebben we aangetoond dat de nierbuisjes effectief afvalstoffen verwijderen. De afvalstoffen die te groot zijn om door het dialysemembraan te komen, kunnen met deze nierbuisjes dus wél uit het bloed verwijderd worden.”

Dialyse of kunstnier?

Gaat de biologische kunstnier dialyse vervangen? Jansen: “De biologische kunstnier kan een aanvulling zijn op de standaarddialyse. Dialyse bootst al een bepaald deel van de nierfunctie na, namelijk filtratie, en de biologische kunstnier doet de actieve uitscheiding van eiwitgebonden afvalstoffen. Toekomstig onderzoek zal uit moeten wijzen of een biologische kunstnier voldoende capaciteit heeft, zodat uiteindelijk de algehele gezondheid van de patiënt verbetert.”

Dichterbij de biologische kunstnier

Jansen zet haar onderzoek naar de gekweekte nierbuisjes voort onder leiding van Roos Masereeuw aan de Universiteit Utrecht. Jansen: “We gaan eerst opschalen, van één nierbuisje naar tien nierbuisjes enzovoorts, en bekijken of ze nog steeds werken. De volgende stap zou dan onderzoek in een diermodel zijn, bijvoorbeeld in geiten met nierfalen. Maar voordat we daaraan beginnen, moeten we niet alleen de capaciteit van een biologische kunstnier op basis van deze nierbuisjes bepalen, maar ook de veiligheid ervan.”

Prevalentie nierfalen

In Nederland lijden zo’n 1,5 miljoen mensen aan een vorm van nierfalen. Patiënten die nog maar 15 procent of minder van hun nierfunctie over hebben, zijn aangewezen op nierdialyse of orgaantransplantatie. Door een tekort aan donororganen is dialyse een veelvoorkomende behandeling van nierfalen. Dialysepatiënten komen drie tot vier keer per week naar het ziekenhuis om hun bloed te laten zuiveren. Een dialysemachine bevat een membraan dat afvalstoffen en overtollig vocht uit het bloed filtert. Maar zuivering door echte nieren is veel verfijnder dan deze machine kan nabootsen.

Bron: Radboudumc