Klep uit eigen kweek

In Eindhoven werken technologen en biomedici aan biologische vervangers voor defecte hartkleppen en bloedvaten. Cellen uit het eigen lichaam van de patiënt worden hiervoor in een bioreactor opgekweekt. Binnen enkele jaren verwachten we de eerste toepassingen, zegt hoogleraar Frank Baaijens. Op den duur zou je hiermee per jaar in Europa zo’n 6.000 patiënten met een aangeboren hartklepafwijking kunnen helpen.

Wat is er mis met gewone kunsthartkleppen?

„Tot nog toe worden donorkleppen van een mens of varken gebruikt, en op latere leeftijd kunstkleppen, meestal van staal met kunststof. Maar bij een kind met een aangeboren hartklepafwijking zijn vaak nog vervolgoperaties nodig om steeds grotere hartkleppen aan te brengen of een beschadigde klep te vervangen. Dat is belastend. Bovendien ontstaat steeds meer littekenweefsel, met kans op complicaties. Het grote voordeel van onze biologische substituten is dat ze met het lichaam van jonge kinderen meegroeien. Op den duur zul je ze niet van natuurlijke hartkleppen kunnen onderscheiden. Dan kun je met één operatie volstaan.”

En gaat dat lukken?

„Jazeker. Onze collega’s van de Universiteit van Zürich hebben al in 2000 een schaap met biologische hartkleppen uitgerust. Recentelijk hebben ze ook laten zien dat een groot bloedvat, een longslagader, meegroeit met een schaap. Zo’n bloedvat moet vooral sterk genoeg zijn, dat is onze grootste uitdaging. Uit het hart komen twee grote aders; de lichaamsslagader of aorta en de pulmonale arterie die naar de longen toegaat. Tussen die twee is een groot verschil in overdruk. De aortaklep wordt driemaal zo zwaar belast als de klep aan de longenkant. Wij hebben bewezen dat een hartklep van menselijke cellen in principe sterk genoeg is om ook aan de hogedrukkant goed te werken.”

Hoe maakt u zo’n hartklep?

„We zaaien lichaamseigen cellen uit een groot bloedvat op een dragermateriaal van biologisch afbreekbare kunststof. Dan volgt een complex samenspel van allerlei celtypes. In de bioreactor laat je die klep al openen en sluiten. Hij wordt getraind met de juiste drukbelasting, daar hebben we allerlei rekenmodellen voor gemaakt. Na een week of vier is dan een echte, levende hartklep met de gewenste maat gekweekt, met alle biomoleculaire kenmerken van de hartklep van een pasgeborene. Dierproeven moeten nu uitwijzen hoe zo’n klep verder groeit. We verwachten dat de groei stopt als de drager volgroeid is. Nieuwste ontwikkeling is het opkweken van hartkleppen uit stamcellen van een foetus met een aangeboren hartafwijking. Na de geboorte kun je dan snel opereren. Het hele proces vanaf het oogsten van de cellen via een vruchtwaterpunctie tot de operatie duurt een week of acht.”

Zou u zo’n operatie zelf durven ondergaan?

„Dat denk ik wel, als alle testen succesvol zijn geweest. Bovendien beginnen we eerst aan de lagedrukzijde van het hart. Mocht er iets misgaan, dan is dat nog niet levensbedreigend.”