Onderzoekers van Sanquin Research ontwikkelen een manier om rode bloedcellen te kweken uit stamcellen. Dat kan een oplossing zijn voor mensen met aangeboren bloedarmoede die regelmatig een bloedtransfusie nodig hebben. Voor hen kan het steeds lastiger worden om passend bloed te vinden. Dr. Marieke von Lindern, hoofdonderzoeker bij Sanquin Research: ‘Een enkel zakje kweekbloed kost nu evenveel als een huis’.

Terugkerende bloedtransfusies zijn essentieel voor mensen met aangeboren bloedarmoede, zoals sikkelcelziekte of thalassemie. Deze patiënten maken door een genetische aandoening minder of minder stabiele rode bloedcellen aan die in staat zijn om zuurstof door het lichaam te vervoeren. De enige manier om hun ziekte in toom te houden, is door een regelmatige aanvoer van donorbloed. Voor die transfusies wordt altijd gecontroleerd of de bloedgroep van de donor past bij die van de patiënt.

Bloedgroepen

Helaas kunnen regelmatige bloedtransfusies, ondanks het matchen van bloedgroepen, afweerreacties opwekken. Matchen gebeurt namelijk op basis van antistoffen in het bloed en antigenen op de rode bloedcellen. De bekendste zijn de vier ABO- en de RH (Rhesusfactor)-soorten, maar daarnaast zijn er nog minstens 300 andere bloedgroepen. Die veelheid aan soorten zorgt niet voor problemen bij iemand die incidenteel een zakje bloed nodig heeft, maar wel bij een patiënt met chronische bloedarmoede die vaak om een transfusie verlegen zit.

‘Als je vaker bloedtransfusies nodig hebt, heb je meer kans om antistoffen aan te maken tegen donorbloed’, zegt dr. Marieke von Lindern, hoofd van de afdeling Hematopoëse bij Sanquin Research. ‘Dat geldt vooral voor de groep patiënten met sikkelcelziekte en thalassemie. Zij hebben een etnische achtergrond die verschilt van de donorpopulatie.’

Kweekbloed

Als patiënten antistoffen ontwikkelen tegen donorbloed kan het moeilijk zijn om geschikt bloed te verzamelen, zegt Von Lindern. ‘Dat probleem zou te ondervangen zijn met bloed van donoren die de bloedgroepantigenen niet bezitten. Maar die donoren zijn zeldzaam.’ Zou het mogelijk zijn, vroeg zij zich af, om de rode bloedcellen van deze universele donoren op te kweken? Daarmee zou altijd donorbloed beschikbaar zijn. Ze werkten het idee uit tot een projectplan en kregen er een subsidie voor van ZonMw. ‘Het eerste gedeelte van het project bestond vooral uit onderzoek naar hoe we het best rode bloedcellen kunnen kweken uit stamcellen afkomstig van elders uit het lichaam. Daarnaast hebben we stamcellen opgekweekt die circuleren in het bloed.’ Intussen is het op die manier ‘redelijk gelukt’ om rode bloedcellen op te kweken, zegt Von Lindern. ‘We weten dat het principe werkt.’

"Een enkel zakje kost misschien evenveel als een huis, maar kan voor deze patiënten nog steeds een kosteneffectieve oplossing zijn."

Bioreactor

Maar om daadwerkelijk genoeg rode bloedcellen te produceren om die vervolgens te testen in een klinische trial, dat is nog lastig, zegt Von Lindern. ‘Een transfusie bestaat uit 2 biljoen rode bloedcellen. Wij zouden daarvan een tiende willen gebruiken door kweekbloed om toe te dienen bij gezonde vrijwilligers.’ Om de productie te vergroten, werken Von Lindern en haar team daarom samen met onderzoekers van de TU Delft, die de techniek achter bioreactoren beheersen. ‘Zij hebben verstand van de materialen die we moeten gebruiken voor het opschalen. Intussen zijn we zo ver dat we kunnen kweken in tanks van drie liter. Daarin kunnen we de dichtheid van rode bloedcellen flink op laten lopen.’

De volgende stap is het daadwerkelijk testen van de gekweekte rode bloedcellen in studieverband. Dat moment breekt volgend jaar aan, denkt Von Lindern. Dan weet ze ook of de gekweekte rode bloedcellen stabiel genoeg zijn. ‘Zelfs zo’n kleine transfusie is heel belangrijk om te testen voor je verder gaat. Dit is op deze schaal nog niet gebeurd.’

Individueel en kosteneffectief

Von Lindern stelt zich voor dat ze enkele patiënten over vijf tot tien jaar individueel aan bloed kan helpen - niet alleen patiënten met aangeboren bloedarmoede die te veel antistoffen hebben aangemaakt voor een bloedtransfusie, maar ook getroffenen van een uitbraak van ziekten waarvan de ziekteverwekkers in het bloed voorkomen, zoals de ziekte van Jacob-Creutzfeld of het zikavirus. Maar de daarvoor benodigde grootschalige productie heeft nog haken en ogen. Het gaat vooral om de kosten, zegt Von Lindern. ‘Door innovatie van het kweekproces moet de prijs minstens een factor 100 omlaag.’

Het accent van het onderzoek van Von Lindern en haar collega’s ligt daarom voorlopig op de groep patiënten met bloedarmoede die regelmatige transfusies moeten ondergaan. ‘Af en toe duiken patiënten op waarbij we nauwelijks weten welk bloed we moeten geven’, zegt Von Lindern. ‘Laatst was bij een patiënt de matching zo problematisch, dat er nog één zakje beschikbaar was in Nieuw-Zeeland.’ Dat maakt het zoeken en verschepen van geschikt bloed tot een noodzakelijke, maar dure aangelegenheid. ‘We weten niet hoe de donorbeschikbaarheid zich gaat ontwikkelen, maar het kweken van bloed zal duur blijven. Een enkel zakje kost misschien evenveel als een huis, maar kan voor deze patiënten nog steeds een kosteneffectieve oplossing zijn.’

dr. Marieke von Lindern
Marieke von Lindern is hoofd van de afdeling Hematopoiesis bij Sanquin Research en lid van de Beug Foundation for Metastasis Research.

 

Het is breed bekend dat bij een bloed transfusie de donor en ontvanger dezelfde ABO en Rh bloedgroep moeten hebben om een transfusiereactie te voorkomen. Het is veel minder bekend dat er nog minstens 25 andere bloedgroepsystemen zijn die met elkaar wel 300 bloedgroepen definiëren. Als patiënten vaak een bloedtransfusie nodig hebben, is er een risico dat de patiënten antistoffen gaan maken tegen ´vreemde´ bloedgroepen.  Patiënten met sikkelcel ziekte, of met thalassemie, lopen dat risico temeer omdat er etnische verschillen zijn die tot uitdrukking komen in de frequentie waarmee specifieke bloedgroepen aanwezig zijn op rode bloedcellen. Naast immunisatie, en een mogelijk gebrek aan passend donorbloed, zijn bloed overdraagbare ziekten een toenemend risico door toenemend wereldwijd verkeer van goederen en mensen.

Tekst Koen Scheerders

© ZonMw 2020

Naar boven
Direct naar: InhoudDirect naar: Onderkant website