Er is een belangrijke stap gezet op het gebied van xenotransplantatie: het is wetenschappers opnieuw gelukt om een varkenshart te transplanteren naar een mens. Door genetische modificatie werd het gevaar van infectieziekten verholpen. 

Een medisch team van de NYU Langone Health, een van de beste academische ziekenhuizen van de VS, heeft genetisch gemodificeerde varkensharten succesvol getransplanteerd naar de lichamen van recent overleden menselijke donors.

Xenotransplantatie
Dit is een belangrijke stap richting het implanteren van dierlijke organen bij levende patiënten. Er is een groot tekort aan donororganen. De verwachting is dat hartpatiënten in de nabije toekomst heel veel baat gaan hebben bij deze nieuwe manier van transplanteren.

Deze operaties, ook wel xenotransplantaties genoemd, zijn afgelopen juni en juli uitgevoerd in een speciale operatiekamer op de NYU onder leiding van Nader Moazami, hoofd chirurgie op de afdeling harttransplantatie van Langone Health.

Overleden
De twee menselijke donoren waar het varkenshart in is geplaatst, waren kort voor de operatie overleden. Hun organen waren niet geschikt voor transplantatie. Hierop gingen de nabestaanden akkoord met gebruik van het lichaam van hun dierbaren voor dit onderzoek.

De hersendode donoren werden aangesloten op de hart-longmachine, waarna het varkenshart in de donorlichamen werd gezet. Het varkenshart nam de functie van de hartpomp over. De longventilator bleef ook na de urenlange operatie draaien om het lichaam van zuurstof te voorzien.

Na beide operaties werd de hartfunctie nog drie dagen onderzocht. De uitslagen waren uitermate positief. Er werden geen tekenen van afstoting gevonden en beide harten werkten naar behoren op zichzelf. De gangbare anti-afstotingsmedicijnen waren in beide gevallen afdoende.

Gevaarlijke varkensvirussen
Een van de grote problemen waar medische wetenschappers tegenaan lopen bij xenotransplantatie, zijn dierlijke infectieziekten. Varkensharten mogen niet met het porcine-cytomegalovirus (pCMV) of het porcine-endogene-retrovirus (PERV) zijn geïnfecteerd. Om besmetting te voorkomen, zijn strikte protocollen van kracht.

De operatiekamer waarin de post-mortem transplantaties zijn uitgevoerd, wordt enkel en alleen gebruikt voor xenotransplantatie-onderzoek. De komende tijd worden er naar verwachting nog meer operaties gedaan, als alles volgens plan verloopt, uiteindelijk ook op een levende hartpatiënt.

Er wordt een genetisch gemodificeerd varkenshart vervoerd. Foto: Joe Carrotta voor NYU Langone Health

Genetische modificatie
De varkensharten zijn op tien plekken in het genoom gemodificeerd. Er zijn vier porcine-gen-‘knockouts’ geplaatst tegen afstoting en abnormale groei van het donorhart. Daarnaast zijn er nog zes menselijke transgenen geïmplanteerd (‘knock-ins’), die bepaalde eiwitten activeren en zo de transitie van varken naar mens gladstrijken.

Verder zijn geen extra methodes of medicatie gebruikt. De voorbereiding, het vervoer, de transplantatie en de anti-afstotingsprocedure gingen volgens het normale harttransplantatieprotocol.

“Ons doel is om de xenotransplantatie precies zo te laten verlopen als een gewone transplantatie. Het enige verschil is dat het hart van een genetisch gemodificeerd varken (of ander dier) afkomstig is. We gebruiken geen extra medicijnen of andere experimentele technieken”, legt Moazami uit.

Volgende stap
Tot voor kort werd voor het onderzoek naar xenotransplantatie alleen gebruikt gemaakt van dieren. We zijn nu aanbeland bij een volgende stap in het onderzoeksproces. Het verdere onderzoek naar xenotransplantatie kan niet plaatsvinden zonder de hulp van de lichamen van recent overleden donoren.

Een menselijke donor kan tot acht mensenlevens redden met zijn organen. De overledenen, wiens lichaam beschikbaar is gesteld voor de wetenschap, helpen na hun dood indirect duizenden patiënten door onderdeel te zijn van deze experimenten.

Professor Robert Montgomery, directeur van het NYU Langone-transplantatie-instituut, legt uit: “Ons ultieme doel is om de honderdduizenden mensen te redden, die wachten op een donororgaan. Het doneren van je hele lichaam – wanneer donatie van afzonderlijke organen geen optie is – is een grootse daad, waarmee je de medische wetenschap een stap verder brengt.”

Dankbaar
“We zijn de donoren en de familie van deze mensen ontzettend dankbaar, dat ze op deze manier mee willen doen met dit levensreddende onderzoek. Duizenden en duizenden mensen gaan in de toekomst hierdoor worden geholpen”, aldus Montgomery.

De operaties van Moazami en zijn team zijn onderdeel van een groter onderzoek naar de mogelijkheden van transplantatie van genetisch gemodificeerde dierenorganen in menselijke patiënten.

Montgomery is in 2021 bezig geweest met het transplanteren van varkensnieren. Hierbij is het voorkomen van pCMV ook erg belangrijk gebleken. “We screenen nauwkeurig op pCMV, zodat erg lage concentraties van het virus ook worden opgemerkt in de donorvarkens. Ditzelfde doen we nu bij het donorprotocol voor varkensharttransplantatie. Op deze manier is de kans op een geslaagde transplantatie het grootst.”