Versleten lichaamsdelen vervangen door gekweekt weefsel

Toekomstmuziek? Nieuwe knieën van gekweekt materiaal? Er ligt een grote toekomst voor gekweekt weefsel. In het eerste decennium van de eenentwintigste eeuw wordt gekweekt materiaal al gebruikt bij de behandeling van versleten knieën. In de toekomst zouden er zelfs organen mee gekweekt kunnen worden. Regeneratieve geneeskunde onderzoekt de mogelijkheden en test op dieren. Een rat kreeg een gekweekte nier, en leefde. Het is een stap dichterbij gekweekte en gepersonaliseerde vervangingsorganen die in mensen kunnen worden getransplanteerd.

Gekweekte vervangingsorganen

• Regeneratieve geneeskunde
• Versleten lichaamsdelen en een lang leven
• Materiaalkennis
• Orthopedie en kraakbeen
• Meniscus
• Gekweekt weefsel en gekweekte organen

Regeneratieve geneeskunde

Regeneratieve geneeskunde houdt zich bezig met het kweken van vervangend menselijk weefsel, gepersonaliseerde vervangingsorganen. De tak van geneeskunde stamt uit de jaren negentig van de 20ste eeuw. Het vervangende weefsel wordt zowel buiten als in het lichaam gekweekt. Na kweek buiten het lichaam wordt het vervangende materiaal operatief in het lichaam ingebracht. Bij gebruik in het lichaam worden slimme materialen en stofjes in het lichaam gebracht die het herstellend vermogen activeren.
Dat kan met:

• hart;
• nieren;
• huid;
• hoornvlies.

Versleten lichaamsdelen en een lang leven

Op den duur wil de wetenschap met de opgedane kennis en kunde lichamelijke slijtage vanwege veroudering van het lichaam eenvoudig herstellen. Dat levert dan een lang leven op in een lijf dat goed functioneert.

Er wordt verwacht dat regeneratieve geneeskunde een grote vlucht neemt. Men gaat er van uit dat in de toekomst volledige organen en complexe weefsels kunnen worden gekweekt. De ontwikkeling van die technieken heeft nog wel tijd nodig. De technieken die in bijvoorbeeld de knie gebruikt kunnen worden, leveren al grote gezondheidswinst op.

Materiaalkennis

Bij de regeneratieve geneeskunst lopen verschillende wetenschappen samen op. Kennis van de materialen gaan hand in hand met life sciences. De levenswetenschappen zijn:

• biologie;
• biotechnologie;
• medische wetenschappen;
• aanverwante wetenschappen.

IJzersterke vezel

Een van de resultaten van het onderzoek is Dyneema Purity. Dit is een ijzersterke vezel die als hechtdraad wordt gebruikt. Het bijzondere draad wordt gebruikt bij operaties waarbij pezen of kruisbanden aan bot gehecht moeten worden. Het onderzoek vindt ondermeer plaats bij DSM Biochemical.

Orthopedie en kraakbeen

DSM is vooral bezig op het orthopedische vlak. Een belangrijk lichaamsdeel waar de regeneratieve geneeskunde zich op richt is de knie. Het gaat dan vooral om kraakbeenherstel. Knieletsel door beschadigd kraakbeen komt veel voor en is een pijnlijke kwestie die meestal uitdraait op een kunstgewricht. Soms kan het kraakbeen worden gerepareerd met gekweekte kraakbeencellen.

Gel

Artsen beschikken ondermeer over een tweecomponenten-gel die beschadigde kraakbeendelen kan opvullen. Het bijzondere is dat de gel in de loop der tijd door lichaamseigen kraakbeen wordt vervangen. Het gewricht herstelt.

Plug

Er kan ook een plug in het beschadigde kraakbeen worden geboord. Dit is een nieuwe manier om een versleten knie te opereren. De speciale stoffen in de plug zetten kraakbeen en ook het bot aan tot herstel. De plug wordt uiteindelijk vervangen door lichaamseigen stoffen. Het grote voordeel van de plug is dat een prothese kan worden uitgesteld. Een kunstknie is met deze oplossingen wellicht helemaal niet meer nodig.

Voetbalknie

De kapotgeschopte knieën van top-voetballers kunnen niet geholpen worden met de gel of plug. Deze en andere zwaar versleten gewrichten hebben over het algemeen te weinig kraakbeen over om de behandeling te laten slagen.

Meniscus

Er wordt ook gewerkt aan een afbreekbare kunstmeniscus die in de knie wordt ingebracht en na verloop van tijd afbreekt om plaats te maken voor lichaamseigen weefsel. Tevens wordt er gewerkt aan het behandelen van etalagebenen, waarbij door stimulering nieuwe vaten aangroeien, waardoor vernauwingen kunnen worden omzeild.

Gekweekt weefsel en gekweekte organen

Er wordt ook getest met gekweekte organen, zoals nieren, om uiteindelijk met het kweken van gepersonaliseerde vervangingsorganen te kunnen gaan transplanteren. Het zou mensen die last hebben van nierfalen enorm helpen. Onderzoekers van Massachusetts General Hospital hebben tests met ratten gedaan. In bindweefsel van een nier van een dode rat werden niercellen en bloedvatcellen van pasgeboren ratten getransplanteerd. De nier- en bloedvatcellen verspreidden zich over het bindweefsel en zo ontstond een complete nieuwe nier.

Nier

Dit soort technieken zijn ook al toegepast op longen, harten en levers. Dat het ook met een nier is gelukt is bijzonder, omdat de nier het meest complexe orgaan waarmee de kweek is opgezet. De tests brengen gekweekte nieren voor mensen een stap dic hierbij.Een kweeknier wordt gemaakt van eigen weefsel en dat vermindert afstoting na transplantatie. ook hoeven patiënten dan minder medicijnen te slikken. Onderzoekers verwachten ook dat zo'n nier een leven lang meekan.

Lees verder

• Kweekvlees – Hamburger van de toekomst