Onderzoek bij varkens schudt wat we weten over doodgaan op

Met meer onderzoek zou de geavanceerde techniek op een dag mogelijk kunnen helpen menselijke organen langer te behouden, waardoor meer mensen transplantaties kunnen krijgen.

De onderzoekers gebruikten een systeem dat ze ontwikkelden, OrganEx genaamd, waarmee zuurstof kan worden gerecirculeerd door het lichaam van een dood varken, waardoor cellen en sommige organen behouden blijven na een hartstilstand.

“Deze cellen functioneren uren nadat ze dat niet zouden moeten zijn”, zei Dr. Nenad Sestan, de Harvey en Kate Cushing hoogleraar neurowetenschappen en hoogleraar vergelijkende geneeskunde, genetica en psychiatrie aan Yale, die het onderzoek leidde.

“En wat dit ons vertelt, is dat de ondergang van cellen kan worden gestopt. En hun functionaliteit kan worden hersteld in meerdere vitale organen, zelfs een uur na de dood”, vertelde hij op een persconferentie.

Het wetenschappelijke tijdschrift Nature publiceerde het onderzoek woensdag.

“Dit is echt een opmerkelijke en ongelooflijk belangrijke studie. Het toont aan dat cellen in zoogdierorganen (inclusief mensen) zoals de hersenen na de dood niet gedurende vele uren sterven. Dit is ver in de postmortale periode,” Dr. Sam Parnia, universitair hoofddocent kritieke zorggeneeskunde en directeur van onderzoek naar kritieke zorg en reanimatie aan de NYU Grossman School of Medicine, vertelde het Science Media Center in Londen. Parnia was niet betrokken bij het onderzoek.

De afbeeldingen bovenaan vertegenwoordigen de lever en de nieren, onderaan.  De cellen aan de linkerkant zijn onderworpen aan een controle-perfusie, terwijl de afbeeldingen aan de rechterkant de organen vertegenwoordigen die zijn onderworpen aan perfusie met het OrganEx-systeem dat in de nieuwe studie wordt beschreven.  Ze tonen weefselintegriteit en dat bepaalde cellulaire functies zijn hersteld.

Het OrganEx-systeem pompt een vloeistof genaamd perfusaat, gemengd met bloed, door de bloedvaten van de dode varkens. Het perfusaat bevat een synthetische vorm van het eiwit hemoglobine en verschillende andere verbindingen en moleculen die cellen helpen beschermen en bloedstolsels voorkomen. Zes uur na de behandeling met OrganEx ontdekte het team dat bepaalde belangrijke cellulaire functies actief waren in veel delen van het lichaam van de varkens, waaronder in het hart, de lever en de nieren, en dat een deel van de orgaanfunctie was hersteld.

Het bouwt voort op onderzoek dat in 2019 door hetzelfde team is gepubliceerd en dat gebruikmaakte van een soortgelijk experimenteel systeem genaamd BrainEx dat kunstbloed aan de varkenshersenen afleverde, waardoor degradatie van belangrijke neurale functies werd voorkomen.

Hoe zou het onderzoek op mensen kunnen worden toegepast?

Hoewel het onderzoek zich nog in een extreem vroeg stadium en zeer experimenteel bevindt, zeiden de onderzoekers dat ze hoopten dat hun werk bij varkens uiteindelijk op mensen zou kunnen worden toegepast, voornamelijk in termen van het ontwikkelen van manieren om het venster voor transplantaties uit te breiden. Het huidige aanbod van organen is uiterst beperkt, met miljoenen mensen wereldwijd die wachten op transplantaties.

“Ik denk dat de technologie veel belooft voor ons vermogen om organen te behouden nadat ze van een donor zijn verwijderd”, zei co-auteur Stephen Latham, directeur van het Yale Interdisciplinair Centrum voor Bio-ethiek, tijdens de briefing.

“Je zou het orgaan van een overleden donor kunnen nemen en het aansluiten op de perfusietechnologie, en misschien dan in staat zijn om het over een lange afstand over een lange periode te transporteren om het bij een ontvanger te krijgen die het nodig heeft.”

De onderzoekers maakten duidelijk dat ze op geen enkele manier de varkens weer tot leven brachten en dat er meer werk zou moeten worden verzet om te begrijpen of de organen bruikbaar waren voor transplantaties.

“We konden niet zeggen dat deze studie aantoonde dat een van de organen van dit varken … klaar was voor transplantatie in andere dieren, we weten niet of ze allemaal functioneren, waar we naar kijken is aan de cellulaire en metabolische niveaus”, legt Latham uit. “En we zijn nog lang niet in staat om te zeggen: ‘Oh, mijn god, we hebben niet alleen dit varken, maar ook elk van de afzonderlijke organen, het leven hersteld.’ Dat kunnen we nu nog niet zeggen. Het is nog veel te vroeg.”

Genetisch gemodificeerd varkenshart getransplanteerd in overleden ontvanger, zeggen onderzoekers

Het onderzoek heeft het potentieel om te leiden tot nieuwe behandelingsstrategieën voor mensen met een hartaanval of beroerte, zei Dr. Robert J. Porte van het Universitair Medisch Centrum Groningen, in Nederland, in een artikel dat naast het onderzoek werd gepubliceerd.

“Je zou je kunnen voorstellen dat het OrganEx-systeem (of componenten daarvan) zou kunnen worden gebruikt om dergelijke mensen in een noodgeval te behandelen. Merk echter op dat er eerst meer onderzoek nodig zal zijn om de veiligheid van de componenten van het systeem in specifieke klinische situaties te bevestigen,” zei Porte, die niet betrokken was bij het onderzoek.

Latham zei echter dat een dergelijke mogelijkheid “vrij ver weg” was.

“Dit idee om (een) persoon aan te sluiten die ischemisch letsel heeft opgelopen, je weet wel, iemand die is verdronken of een hartaanval heeft gehad, is denk ik vrij ver weg. Het veel veelbelovendere potentiële gebruik op korte termijn is met orgaanconservering voor transplantatie .”

De onderzoekers gebruikten tot 100 varkens als onderdeel van het onderzoek en de dieren waren onder narcose toen de hartaanval werd opgewekt.

Het onderzoek helpt wetenschappers ook om het proces van de dood beter te begrijpen – iets dat relatief weinig bestudeerd is, zei Sestan.

“Binnen enkele minuten nadat het hart stopt met kloppen, is er een hele cascade van biochemische gebeurtenissen die worden veroorzaakt door een gebrek aan bloedstroom, wat ischemie is. En waartoe dat leidt, is dat zuurstof en voedingsstoffen die cellen nodig hebben om te overleven, worden gestopt. En dit begint cellen te vernietigen”, voegde Sestan eraan toe.

“Wat we hebben laten zien… is dat deze progressie naar massaal permanent celfalen niet zo snel gebeurt dat het niet kan worden afgewend of mogelijk gecorrigeerd.”

Leave a Comment