Kunstlever houdt
varken in leven

BAL staat voor Bio Artificiële Lever. Bij experimenten in het laboratorium is het gelukt met deze kunstlever varkens zonder lever 79 uur in leven te houden, iets wat nog nooit door anderen werd gepresteerd. De Nederlandse bioreactor is uniek in de wereld. Internist en hepatoloog dr. R. A. F. M. Chamuleau vertelt hoe de kunstlever werkt. Hij wil de techniek zo snel mogelijk toepassen bij mensen.

Prof. dr. W. Kolff boekte in 1945 in Kampen de eerste succesvolle resultaten met een door hemzelf in een oude badkuip ontworpen kunstnier. Nadien werd dit kunstorgaan zodanig geperfectioneerd dat wereldwijd duizenden nierpatiënten dankzij de nierdialyse kunnen overleven. „Zover is het met de kunstlever nog niet, maar zij begint uit het experimentele stadium te komen”, zegt Chamuleau.

De Amsterdamse specialist maakt duidelijk dat de kunstnier op een veel eenvoudiger principe berust dan de kunstlever. In het 'badwater' van de kunstnier worden de in water oplosbare afvalstoffen uit het bloed van de patiënt gewassen. De biologische functie van de lever is aanzienlijk gecompliceerder, te vergelijken met een ingewikkelde chemische fabriek en dus veel moeilijker te vervangen.

Als een spons van 1 tot 1,5 kilo absorbeert de lever al het bloed dat afkomstig is uit het maagdarmkanaal, onttrekt daaraan voedingsstoffen, mineralen en hormonen, zet die om in voor het lichaam nuttige bestanddelen, slaat ze tijdelijk op en geeft ze weer af aan het circulerende bloed. Wat uit de buitenwereld via de darm de bloedbaan bereikt en als schadelijk wordt aangemerkt, wordt door de lever ontgift en met de gal naar de darm getransporteerd in een zodanige vorm dat het met de ontlasting het lichaam kan verlaten. Als synthesefabriek maakt de lever vele nuttige eiwitten. De lever activeert en inactiveert naar behoefte verschillende soorten hormonen en er wordt een belangrijke bijdrage geleverd aan de stofwisseling.

Ook bij de verwerking van geneesmiddelen speelt de lever vaak een beslissende rol. Het is dan ook goed te begrijpen dat bij een acuut of chronisch falende lever een levensbedreigende situatie ontstaat. „Boots die hele chemische fabriek van complexe leverfuncties maar eens na in een machine”, zegt Chamuleau. „Kern van de complexe werking van de kunstlever is de biologische component. Het beste kan dat vanzelfsprekend de levercel zelf zijn.”

Experiment
Chamuleau: „De afgelopen tien jaar is het isoleren van levercellen en het in kweek houden daarvan enorm verbeterd. We doen dat met de cellen van een varkenslever. Levercellen laten zich echter niet delen, vandaar dat je er heel veel van nodig hebt. We stoppen die cellen in een bioreactor –een vat waarin die cellen goed in leven te houden zijn– en sluiten deze buiten het lichaam aan op de bloedcirculatie. In die bioreactor wordt het bloed schoongemaakt en de dierlijke levercellen voegen er de noodzakelijke nuttige stoffen weer aan toe.”

Als eerste in de wereld is het de Amsterdamse specialist gelukt bij experimenten met de kunstlever een varken zonder eigen lever 79 uur in leven te houden. De kunstlever bevat maximaal 20 procent van de hoeveelheid leverweefsel die een mens heeft. Dat is volgens Chamuleau de kritische grens om in leven te blijven. „Een mens zou met levercellen van een varken niet langer dan een week kunnen overleven. Het immuunsysteem van de mens verdraagt geen dierlijke componenten. Het gaat antistoffen aanmaken tegen levercellen van varkens.”

„Het eerste doel van de toepassing van de kunstlever bij de mens is de wachttijd op een levertransplantatie te overbruggen”, aldus Chamuleau. „In Nederland is weliswaar een tekort aan donoren, maar we proberen bij acuut leverfalen een patiënt toch binnen enkele dagen van een donorlever te voorzien. Meestal lukt dat wel.”

Het donortekort is hier volgens Chamuleau nog niet zo erg als in Amerika. Daar overlijden ieder jaar 2000 patiënten die op de wachtlijst staan. „We willen in de toekomst de kunstlever verder ontwikkelen zodat deze net als de kunstnier voor dialyse kan worden toegepast. Patiënten met een chronisch leverlijden, bijvoorbeeld levercirrhose, zouden dan twee of drie keer per week aan de ”leverdialyse” kunnen.”

Xenotransplantatie
Chamuleau maakt duidelijk dat het zover nog niet is. „Wil dat mogelijk zijn, dan moeten er geen dierlijke maar menselijke levercellen in de bioreactor zitten. Probleem is echter dat het tot nog toe niet gelukt is levercellen zich te laten delen.”

Met behulp van subsidie van de Stichting Technische Wetenschappen (STW) is het AMC nu een onderzoek begonnen naar de mogelijkheid die cellen zich wel te laten delen. „Als dat lukt, dan hebben we een hele stap gemaakt naar de mogelijkheid van leverdialyse en het probleem van de xenotransplantatie op dit gebied overwonnen”, zegt Chamuleau. Xenotransplantatie is het transplanteren van een orgaan van een dier of een deel daarvan in het lichaam van de mens.

Chamuleau: „We zijn daar terecht terughoudend mee. Het gevaar bestaat dat je daarmee virussen van dieren op mensen overbrengt. De eerste risico's proberen we te ondervangen door speciaal gefokte varkens te gebruiken die vrij zijn van een aantal belangrijke ziektekiemen. Dat zijn zogenaamde SPF-varkens, die gefokt zijn door het ID-Lelystad. Met de kunstlever plegen wij geen xenotransplantatie in de strikte zin van het woord –we transplanteren geen varkenscellen in de mens– maar het plasma van de patiënt komt wel in contact met de levercellen van het varken.”

Tot nu toe is niet gebleken dat de nu bekende dierlijke virussen menselijke cellen infecteren. Chamuleau heeft daarvoor in ieder geval geen aanwijzingen. „Honderd procent zekerheid kun je echter nooit te geven. Je staat voor een keus bij mensen die ernstig ziek zijn en zonder ingrijpen zeker overlijden.”

De kortgeleden ingestelde Centrale Commissie Mensgebonden Onderzoek (CCMO) gaat naar deze xenotransplantatieachtige behandelingen kijken, moet daar een oordeel over geven en zelfs toestemming verlenen. Chamuleau acht dat een goede zaak, maar hoopt niet dat het de voortgang van de ontwikkeling en toepassing van zijn kunstlever zal vertragen.

Levensverlengend
In het Academisch Ziekenhuis Rotterdam-Dijkzigt zijn plannen in de maak om een in Amerika ontwikkelde kunstlever te gaan gebruiken. Een Amerikaanse firma heeft deze kunstlever de naam Circe gegeven. In de Griekse mythologie is dat de dochter van Helios, tovernimf op het mythische eiland Aisia, die Odysseus, wiens makkers zij door toverdranken eerst in varkens veranderde maar later weer tot mensen herschiep, een jaar lang bij zich hield.

„Dat apparaat werkt volgens een ander principe dan onze AMC-BAL”, zegt Chamuleau. „Het is nooit bewezen dat die Amerikaanse kunstlever het leven van ernstig zieke proefdieren verlengt. Ze hebben haar meteen bij mensen gebruikt en daarbij aangetoond dat gebruik van dit apparaat het bewustzijn verheldert. De Amerikanen zijn wat dat betreft heel snel van start gegaan. In hun voorwerk zijn ze echter minder degelijk te werk gegaan. Met ons bewijs dat onze Amsterdamse kunstlever levensverlengend werkt, hebben we een voorsprong.”

Wat de toepassing van het apparaat op de mens betreft heeft het AMC echter een achterstand. Chamuleau: „Maar nu we weten dat onze AMC-BAL bruikbaar is en ook veilig, kunnen we een gecontroleerd klinisch onderzoek op mensen gaan doen. Dat gaat –hopen we– volgend jaar gebeuren in Napels, Bologna, Rome, Milaan, Genua, Edinburgh en ik hoop ook in Leiden en natuurlijk in Amsterdam.”