Xenotransplantaties zijn chirurgische ingrepen waarbij cellen, weefsels of hele organen van een soort die fylogenetisch verschilt van een andere soort worden geïmplanteerd. Bijvoorbeeld van een varken naar een mens. Er is een record dat ze al minstens 300 jaar worden beoefend, met gemengde resultaten die hebben geleid tot controverse onder de wetenschappelijke gemeenschap.
Desalniettemin zien experts op medisch gebied xenotransplantatie als een mogelijke oplossing voor het huidige orgaantekort. Ontdek in de volgende inhoud de voordelen, nadelen en perspectieven van deze praktijk in de toekomst van de menselijke gezondheid.
Het tekort aan menselijke organen en de behoefte aan nieuwe oplossingen
Volgens gegevens van het World Donation and Transplantation Observatory worden er elk jaar 150.000 transplantaties uitgevoerd tussen mensen in de wereld. In landen als de Verenigde Staten blijven donaties echter zeer schaars. Daarom sterven er nog steeds ongeveer 17 mensen per dag terwijl ze wachten op een transplantatie van vitale organen zoals het hart, de lever of de nieren.
Evenzo heeft de European Directory for the Quality of Medicines and He alth Services vastgesteld dat, hoewel in 2021 36.000 patiënten een transplantatie ontvingen, er 41.000 nieuwe patiënten aan de wachtlijsten waren toegevoegd.
Vanwege dit probleem zijn artsen en onderzoekers geïnteresseerd geraakt in het gebruik van organen van dieren. Vooral varkens en niet-menselijke primaten (NHP).
Dieren gebruikt bij xenotransplantatie
Het eerste gerapporteerde geval van xenotransplantatie deed zich voor in 1667, toen de Franse arts Jean Baptiste Denis lamsbloed transfundeerde in een jonge man met koorts, met positieve resultaten. Deze praktijk had echter niet hetzelfde succes bij andere patiënten, dus xenotransfusie was jarenlang verboden in Frankrijk.
Later, in 1920, transplanteerde chirurg Serge Voronoff chimpansee-testikels in een groep mannen met als doel de viriliteit, energie en uithoudingsvermogen te vergroten. De voordelen zijn echter niet wetenschappelijk onderbouwd.
Jaren later, tussen 1963 en 1993, werden verschillende xenotransplantaties van nier-, hart- en leverorganen uitgevoerd van primaten totmenselijke wezens. Hoewel de meeste patiënten binnen enkele uren of dagen na de procedure stierven, was er één geval waarin een persoon 9 maanden overleefde met een nier van een chimpansee zonder duidelijke complicaties.
Het probleem met niet-menselijke primaten
Hoewel je zou kunnen denken dat NHP's de ideale kandidaten zijn voor xenotransplantatie bij mensen, is de realiteit dat hun levensvatbaarheid als bron van organen behoorlijk controversieel is. Aan de ene kant, aangezien het bedreigde dieren zijn, wordt hun gebruik voor deze praktijk als onethisch gepresenteerd.
Bovendien bestaat er een risico voor de ontvanger van het ontwikkelen van door primaten overgedragen ziekten. Dit vanwege de hoeveelheid genetische informatie die we delen.
Evenzo is in de praktijk geconstateerd dat ze geen organen van voldoende grootte voor de mens bieden. Naast dat het in de meeste gevallen wordt afgewezen door het immuunsysteem van de ontvangende mens.
Het varken, donor van het huidige tijdperk
Geconfronteerd met dergelijke nadelen, heeft het meeste moderne onderzoek zich gericht op een andere soort, het gedomesticeerde varken. Deze varkens, die de afgelopen jaren aan talloze experimenten zijn onderworpen, hebben ideale eigenschappen voor xenotransplantatie:
- Ze hebben anatomische en functionele gelijkenis met mensen.
- Er is een groot aantal exemplaren over de hele planeet.
- De voortplanting is eenvoudig en de draagtijd is kort.
- Kan ziekteverwekkervrij worden grootgebracht.
Ondanks de grote vooruitgang die met de soort is geboekt, zijn er echter nog steeds twee grote problemen met varkens: immuunafstoting en het risico op infectie.
De obstakels van xenotransplantatie
Afstoting vindt plaats omdat het menselijke immuunsysteem het getransplanteerde orgaan als een vreemd lichaam herkent. Daarom wordt een antilichaamrespons gegenereerd die zich bindt aan de endotheelcellen van het transplantaat en het probeert te vernietigen. Deze afwijzingsreactie kan binnen enkele uren, dagen of maanden optreden.
Om dit op te lossen, hebben onderzoekers getracht donorvarkens genetisch te modificeren, met als doel het immuunsysteem van de ontvanger voor de gek te houden.Bijvoorbeeld het creëren van transgene dieren die menselijke genen tot expressie brengen met immunomodulerende eigenschappen die afstoting voorkomen.
Wat infectie betreft, ligt het risico in besmetting door specifieke ziekteverwekkers in varkensweefsel of in de overdracht van retrovirussen die zich in het genoom van varkens bevinden. Deze laatste kunnen mensen stilletjes infecteren door de samenstelling van genen te integreren en te veranderen, waardoor ziekten of xenozoonose ontstaan.
Dankzij genetische manipulatietechnieken zoals de CRISPR-tool zijn deze retrovirussen echter geïnactiveerd in het varkensgenoom.
Recente studies over xenotransplantatie
In het jaar 2022 werd de eerste harttransplantatie uitgevoerd van een genetisch gemodificeerd varken naar een mens met eindstadium hartfalen. Aanvankelijk was er geen afwijzing door de ontvangende persoon.
Hij stierf echter na acht weken een infectie met het varkensherpesvirus te hebben ontwikkeld. Dit virus, dat de ziekte van Aujeszky bij varkens veroorzaakt, kon niet worden geïdentificeerd in onderzoeken voorafgaand aan de transplantatie.
Aan de andere kant meldde een recent artikel in The New England Journal of Medicine dat de nieren van transgene varkens goed functioneerden in de lichamen van twee mensen. Dit was echter een meer experimentele en demonstratieve studie, aangezien de menselijke patiënten hersendood waren.
Zijn xenotransplantaties een mogelijke oplossing?
Zonder twijfel is de vraag naar organen door mensen een latent probleem. Bovendien zal, met de exponentiële groei van de bevolking in de afgelopen jaren, de behoefte aan transplantaties naar verwachting toenemen.
Hoewel xenotransplantatie een onbeperkte aanvoer van organen zou kunnen opleveren, zijn er nog veel vragen die de wetenschap moet beantwoorden alvorens deze techniek routinematig te implementeren.
Daarom is er meer onderzoek nodig om xenotransplantatie te ondersteunen als een veilige en functionele praktijk gedurende lange tijd.
