Kan regeneratieve geneeskunde helpen bij verminderde nierfunctie?

Met regeneratieve geneeskunde proberen onderzoekers nierdialyse te verbeteren. In dit artikel lees je wat dialyse is en maak je kennis met drie nieuwe ontwikkelingen: de draagbare kunstnier, nierorganoïden, en een kunstmatig bloedvat.

Onze nieren zijn heel complex en hebben veel belangrijke functies, zoals het filteren van afvalstoffen uit ons bloed. Als de nieren beschadigd raken, neemt hun werking af. Patiënten met chronische nierschade kunnen zelfs afhankelijk raken van dialyse: een behandeling waarbij het bloed gefilterd wordt door een machine. Dialyseren kan levensreddend zijn, maar kost veel tijd en energie. Onderzoekers werken dan ook hard aan technieken die dialyse effectiever, veiliger en minder ingrijpend kunnen maken. Ook regeneratieve geneeskunde speelt daar een rol bij. Deze oplossingen zijn nog niet klaar voor de patiënt, maar hieronder staan drie van deze ontwikkelingen uit de regeneratieve geneeskunde die wel op weg zijn naar de kliniek. 

Drie manieren om de dialyse te verbeteren

1. Een draagbare kunstnier maakt patiënten zelfstandiger  

Om dialyse minder ingrijpend te maken werken onderzoekers samen met de Nierstichting aan de ‘draagbare kunstnier’. Een ideale versie hiervan ziet eruit als een compact kastje, dat klein en licht genoeg is om onderweg mee te kunnen nemen. 

Een groot voordeel van de draagbare kunstnier is mobiliteit. Zo zouden meer patiënten thuis – of wellicht zelfs op reis – kunnen dialyseren op de momenten dat het hen uitkomt. Dat is prettiger, maar het geeft ook de mogelijkheid vaker te dialyseren. Hoe vaker een patiënt namelijk dialyseert, hoe fitter hij of zij zich voelt. Deze video van de Nierstichting legt uit waarom de ontwikkeling van de draagbare kunstnier zo belangrijk is.
  
Wat de mobiliteit vooral in de weg zit is de hoeveelheid benodigde vloeistof. Per dialysesessie wordt zo’n 120 liter vloeistof gebruikt, en dat verminderen zou de grootste winst opleveren. Daarom wordt nu gewerkt aan een manier om een kleinere hoeveelheid van deze spoelvloeistof te gebruiken, en ook te hergebruiken. In dat geval moet de spoelvloeistof wel continu gezuiverd worden, wat voor nu nog een uitdaging vormt.    

Een draagbare kunstnier als heuptasje van 2 kilogram is dan ook nog geen realiteit, maar een variant die 15 kilo weegt is op termijn realistisch en zou al een hele winst in mobiliteit betekenen. 

2. Medicatie testen op nierorganoïden 

Nierorganoïden zijn kleine klompjes weefsel die lijken op de nier. Ze worden gemaakt uit stamcellen van de nier, die bijvoorbeeld in urine zitten. Door de juiste groeistoffen aan die stamcellen toe te voegen, specialiseren ze tot niercellen. Het stukje weefsel dat daaruit ontstaat lijkt qua samenstelling en functies op nierweefsel.

Deze nierorganoïden hebben een aantal belangrijke toepassingen. Zo geven ze een kijkje in zowel de gezonde als de zieke nier. Door de organoïden te onderzoeken, kunnen we oorzaken en gevolgen van ziektes beter begrijpen. 

Daarnaast reageren organoïden hetzelfde op medicatie als de persoon van wie ze afkomstig zijn. Medicatie kan dus worden getest op de organoïden, voordat het wordt toegediend aan een patiënt. Dat voorkomt het toedienen van ineffectieve medicatie, en maakt het vinden van de juiste medicatie makkelijker en sneller – en dat bespaart weer bijwerkingen én kosten. Deze toepassing wordt al gebruikt voor mensen met taaislijmziekte. 

Kijk voor meer informatie over organoïden ook naar de miniserie 'Praten over organoïden' van de NVN (deel 1, 2 en 3).

3. Een lichaamseigen alternatief voor de shunt  

Elke patiënt is anders. Dat uit zich bij de dialyse ook in de manier waarop patiënten worden aangeprikt. Voor het uitvoeren van de dialyse moet een verbinding worden gelegd tussen een ader en slagader. Deze verbinding, een ‘shunt’ genaamd, wordt gelegd in de onderarm door middel van een operatie. Uit die verbinding kan bloed worden getapt, wat vervolgens door de dialysemachine wordt gefilterd. Maar het succes van deze ingreep verschilt nogal per patiënt. Door de aangelegde verbinding wordt de bloeddruk in de ader plotseling hoger. Afhankelijk van de patiënt went de ader hier snel of langzaam aan, of zelfs nooit.

Eén van de oplossingen kan zijn om een synthetisch bloedvat te plaatsen, maar daarvan is de levensduur beperkt. Het zou dus mooi zijn als we op een andere manier de vaattoegang voor de dialyse kunnen verbeteren.  

Kunstmatig bloedvat vervangen door lichaamseigen weefsel 

Een mogelijk alternatief voor de traditionele shunt is een geïmplanteerd kunstmatig bloedvat dat langzaam wordt vervangen door het lichaam. Het kunstmatige bloedvat bevat kleine gaatjes en gangetjes, waar cellen in gaan zitten. Eerst zijn dat cellen van het afweersysteem, maar langzaam groeit er een bloedvat op de plaats van het plastic buisje en wordt het plastic afgebroken. Zo vormt zich dus een lichaamseigen bloedvat. Bij deze techniek wordt het natuurlijke herstelvermogen van het lichaam ingezet. Het proces waarbij het buisje wordt vervangen door lichaamseigen weefsel lijkt dan ook sterk op wat er gebeurt tijdens wondheling.

Het voordeel van deze techniek is dat het bloedvat volledig van lichaamseigen materiaal is. Als het vat na een tijdje minder goed wordt, kan het worden vervangen door een andere. Ook kunnen de onderzoekers de vorm van het buisje helemaal zelf ontwerpen, waardoor ze de meest passende vorm kunnen kiezen voor de patiënt. 
De nieuwe shunts zijn voorlopig nog niet beschikbaar voor mensen, al zijn de resultaten in proefdieren veelbelovend.  

De toekomst van nierdialyse is misschien wel een combinatie 

Los van elkaar zouden deze drie innovaties al veel kunnen betekenen voor nierpatiënten, maar gecombineerd leveren ze mogelijk nog meer voordelen op. Zo zouden nierorganoïden verwerkt kunnen worden in het dialyseapparaat, om een ‘bio-artificiële nier’ te vormen. Op deze manier kunnen de functies van het levende nierweefsel worden ingezet om de werking van het dialyseapparaat te verbeteren. Idealiter wordt deze bio-artificiële nier ook nog eens verwerkt tot een klein kastje, waardoor het geïmplanteerd kan worden. 

Deze toepassingen zijn toekomstmuziek, en het is nog onduidelijk hoe dichtbij deze ideeën zijn, zeker in combinatie. Wat wel zeker is, is dat onderzoekers hard aan de diverse onderdelen werken.  

Ook interessant:

Lees ook: