Het lijkt te mooi om waar te zijn, maar aan de TU in Eindhoven worden al lichaamseigen hartkleppen gemaakt, die binnen het TeRM programma in vijf jaar geschikt worden gemaakt voor daadwerkelijk gebruik in patiënten. Een realistisch doel, zegt projectleider Frank Baaijens.
In een grote, lichte laboratoriumruimte opent de Eindhovense hoogleraar Soft Tissue Biomechanics & Engineering een broedstoof met enkele hartkleppen in spé. Ze groeien in bioreactoren waar een vloeistof doorheen wordt gepompt. Zo wordt het kweekmedium steeds ververst én went het weefsel aan de drukverschillen in het hart. `We halen cellen uit de wand van een bloedvat in het been die we eerst vier weken opkweken, zodat we er genoeg van hebben,' vertelt Baaijens. `Vervolgens zaaien we ze in een afbreekbare mal. Gedurende nog eens vier weken degradeert die mal en groeien de cellen uit tot een stukje weefsel in de vorm van een hartklep. De `hartslag' die we in de bioreactor simuleren, zorgt ervoor dat het weefsel de benodigde stevigheid krijgt. De cellen worden als het ware getraind.'
Patiënten met een defecte hartklep kunnen momenteel op twee manieren geholpen worden. Wie ouder is dan 65 jaar krijgt meestal een bioprothese, een stukje dood hartklepweefsel van bijvoorbeeld een varken. Zo'n bioprothese gaat slechts een jaar of tien mee. Daarom krijgen jongere patiënten vaak een kunsthartklep. Die blijft in principe altijd goed, maar de patiënt moet levenslang antistollingsmiddelen gebruiken. Voor jonge patiëntjes is dat echter niet het grootste probleem. Baaijens: `Kinderen die in de groei zijn, moeten vaak meerdere keren geopereerd worden, omdat de kunsthartklep te klein is geworden. Dat zijn flinke ingrepen, met grote kans op complicaties. Vandaar dat kinderartsen een hartklep zouden willen van lichaamseigen materiaal, die met het hart meegroeit.'
In 2000 werd in Harvard (in Boston, VS) een doorbraak in het onderzoek naar lichaamseigen hartkleppen bereikt. Onderzoeker Simon Hoerstrup, die momenteel vanuit Zürich nauw samenwerkt met Baaijens' groep, wist voor het eerst een lichaamseigen hartklep bij een schaap te implanteren. `Dat gebeurde aan de lage druk zijde van het hart,' benadrukt Baaijens. `De kleppen waren nog niet sterk genoeg om aan de hoge druk zijde goed te functioneren. Wij zijn toen betrokken bij het onderzoek om de mechanische eigenschappen van de kleppen te verbeteren. Ook zijn we overgestapt van dierlijk materiaal naar menselijke cellen.'
In 2005 promoveerde Anita Mol in Eindhoven op menselijke hartkleppen die in testsystemen sterk genoeg bleken om aan de hoge druk kant van het hart te worden gebruikt. `Met haar protocol gingen we vervolgens weer dierlijke hartkleppen produceren. Dat was nog vrij lastig, omdat het toch wat ander materiaal is. Nu ook de dierlijke hartkleppen in het laboratorium goed werken, zijn we toe aan dierproeven,' aldus Baaijens.
Die dierproeven zijn onderdeel van het TeRM programma. Als ze succesvol blijken, is de verwachting dat binnen vijf jaar in het project Heart Valve Tissue Engineering towards Clinical Practice de eerste patiënten een gekweekte, lichaamseigen hartklep krijgen. Baaijens is ervan overtuigd dat dit zal lukken, al ziet hij nog wel wat uitdagingen. Van cruciaal belang is de vraag of de lichaamseigen hartkleppen inderdaad meegroeien met de patiënt. `Dat is één van de dingen die we uit het dierproefonderzoek willen leren,' zegt hij. `Maar we zijn optimistisch. In Zürich is vorig jaar gebleken dat een tissue-engineered bloedvat, geïmplanteerd in een jong schaap, de anatomische groei van dat schaap netjes volgt.'
De Eindhovense onderzoeksgroep werkt in dit project niet alleen samen met Zürich, maar ook met spin-off bedrijf QTIS en het UMC Utrecht. `Die samenwerkingsverbanden zijn essentieel voor het onderzoek,' zegt Baaijens. `QTIS zal zich bezighouden met het ontwikkelen van protocollen en gecontroleerde laboratoriumomstandigheden en de ziekenhuizen dragen zorg voor de klinische trials.' De samenwerking binnen het overkoepelende TeRM programma vindt Baaijens misschien nog wel belangrijker. `Dit project heeft de meeste overlap met het andere TeRM project binnen de TU/e, waarbij tissue engineering wordt ingezet voor bloedvatreconstructie, maar eigenlijk zijn alle projecten in het programma aan elkaar verbonden. De basistechnieken zijn onafhankelijk van het toepassingsgebied. De koppeling van technologieën is de grote kracht van het TeRM programma.'
 |
| Frank Baaijens: …vijf jaar is realistisch… (Foto: Bart van Overbeeke) |
