Varken in de wacht; Xenotransplantatie kan virussen overdragen

Het transplanteren van dierlijke organen naar de mens is nog niet rijp voor de kliniek. Met name over de risico's van infectie is nog veel te weinig bekend.

'Heel verstandig', noemt prof.dr. M.C. Horzinek het deze week gepubliceerde rapport van de Gezondheidsraad over xenotransplantatie. Het transplanteren van dierlijke organen naar de mens is weliswaar ethisch acceptabel, maar de techniek is absoluut niet rijp voor de kliniek. Er zijn nog teveel onopgeloste problemen met afstoting en infectiegevaar, aldus de Gezondheidsraad in haar rapport. “Genoeg reden om zeer terughoudend te zijn”, aldus Horzinek.

Horzinek, hoogleraar virologie aan de faculteit Diergeneeskunde van de universiteit Utrecht, staat niet alleen in zijn mening. Vorig jaar september waarschuwden de Amerikanen Ole Isacson en Xandra Breakefield in Nature Medicine voor het infectierisico. Via dierlijke organen kunnen ziekteverwekkers zoals bacteriën, prionen, parasieten en virussen op mensen worden overdragen. Voorafgaand aan de transplantatie zou je daar op moeten screenen, maar niet alle pathogenen zijn bekend. Menselijke donororganen worden nu getest op het hepatitis B virus, het hepatitis C virus, HIV, cytomegalovirus en Treponema pallidum, de bacterie die syfilis veroorzaakt. Als extra veiligheidsmaatregel zouden de dieren gefokt kunnen worden in goed beveiligde ruimtes die vrij zijn van pathogenen. Maar ook dan blijft er een risico bestaan. In het erfelijk materiaal van ieder dier bevindt zich namelijk genetische informatie voor retrovirussen. Het menselijk genoom bestaat voor ongeveer een procent uit retroviraal DNA. Normaal wordt die informatie niet afgelezen, behalve bijvoorbeeld in sommige tumoren. In het genoom van het varken verbergt zich ook zulk 'zwijgend' retroviraal DNA. Maar misschien wordt die erfelijke informatie wel afgelezen als een varkensorgaan eenmaal in de mens zit. En misschien combineert zo'n virus zich in de mens met daar aanwezig viraal DNA tot een nieuw, kwaadaardig virus. Het zou kanker kunnen veroorzaken. En misschien verspreidt het zich onder de bevolking. Horzinek: “Dit soort risico's moet eerst in kaart gebracht, voordat xenotransplantatie klaar is voor de kliniek.”

Het is al bekend dat menselijke cellen geïnfecteerd kunnen worden door retrovirussen uit bavianen, muizen en katten. Prof.dr. Robin Weiss, verbonden aan het Instituut voor Kankeronderzoek te Londen, toonde hetzelfde onlangs aan voor een retrovirus van een varken. Vorig jaar maart publiceerde hij in Nature Medicine, samen met zijn collega's Clive Patience en Yasuhiro Takeuchi, de vondst van een nieuw C-type retrovirus. Ze noemen het retrovirus Circe, naar de tovenares die de manschappen van Odysseus veranderde in varkens.

De virologen kweekten niercellen van een varken in speciale kweekvloeistof. Het retrovirus Circe begon erin te groeien. De viruspartikels kwamen in de kweekvloeistof terecht. De Britten voegden deze vloeistof bij menselijke nier-, long- en spiercellen, bij longcellen van de nerts en testiscellen van het varken. De nerts- en varkenscellen werden geïnfecteerd, van de menselijke cellen alleen de niercellen.

Vervolgens onderzochten de Britten het erfelijk materiaal van hartcellen van varkens. In het genoom van een hartcel troffen ze 50 kopieën van het Circe-virus aan. De virologen denken dat de meerderheid hiervan defect is en, ook in de mens, geen infectie veroorzaakt. Maar er bestaat toch een risico dat retrovirussen via varkensorganen overgedragen kunnen worden op de mens. “Het is dus geen fantasievol schrikverhaal”, zo schrijven de Britten.

COMPLEMENTSYSTEEM

Nu is een experiment met gekweekte cellen niet meteen te extrapoleren naar het menselijk lichaam. Een lichaam beschikt over een afweersysteem dat beschermt tegen infecties. Maar juist met de huidige aanpak van xenotransplantatie verwacht Weiss hier problemen. De dieren die op dit moment in aanmerking komen als donor zijn varkens. Maar een varkensorgaan wordt door een mens binnen enkele minuten afgestoten door een speciale tak van het afweersysteem, het complementsysteem. Dat systeem richt zich met name tegen een speciale suikergroep op de varkenscellen, het zogenaamde -galactose antigeen. Menselijke cellen hebben dat antigeen niet. In de bloedbaan van de mens circuleren antilichamen die het -galactose antigeen herkennen, eraan binden en daarmee de complementreactie opstarten.

Vandaar dat bijvoorbeeld het Britse bedrijf Imutran genetisch gemanipuleerde varkens maakt waarvan de organen een wat menselijker uiterlijk hebben. Daarmee hopen ze het menselijk complementsysteem om de tuin te leiden zodat de acute afstoting uitblijft. Maar dit brengt mogelijk een extra gevaar met zich mee, schreef Robin Weiss afgelopen donderdag in Nature. Het complementsysteem vernietigt namelijk ook veel virussen doordat op het oppervlak van die virussen het -galactose antigeen zit. Met andere woorden: voor hyperacute afstoting en vernietiging van virussen gebruikt het menselijk lichaam hetzelfde systeem. Dus door varkensorganen te beschermen tegen hyperacute afstoting worden varkensvirussen wellicht ook minder snel vernietigd. Misschien dat een patiënt makkelijker besmet raakt door deze transgene organen. Maar ook daarover is nog maar weinig bekend. Weiss: “We moeten eerst zoveel mogelijk uitvinden over de risico's van infectie. Niemand wil namelijk een onvoorziene odyssee van varkensvirussen (...) die zich via een patiënt uitbreidt over de populatie.”