Bevrijd van de insulinespuit!
Bijna 150.000 mensen in Nederland lijden aan diabetes type 1. Ze zijn gedwongen om zichzelf hun leven lang wisselende doseringen insuline toe te dienen met het risico van ernstige gezondheidsproblemen. Maar er is goed nieuws. Aart van Apeldoorn, diabeteswetenschapper van het Institute for Technology Inspired Regenerative Medicine (MERLN), ontwikkelt een implantaat dat de insulinespuit overbodig maakt: het 'theezakje'. 'Onze bètacellen kunnen bloedsuiker beter controleren dan nu gebeurt met spuit en pomp.'
Diabetes type 1 (T1D) is ernstig, een 'slopende rotziekte' volgens Stichting Diabetes Onderzoek Nederland (DON). En ongeneeslijk, vooralsnog. De oorzaak is een falend immuunsysteem dat de insulineproducerende bètacellen in de alvleesklier (pancreas), specifiek in de eilandjes van Langerhans, aanvalt en uitschakelt. Er bestaat een succesvolle behandeling via transplantatie van de eilandjes, maar donororganen zijn schaars en patiënten hebben met afweerreacties te maken. Deze behandeling is voorbehouden aan een selecte groep die er erg slecht aan toe is.
Het maakt de vinding van Van Apeldoorn des te urgenter. Hij ontwikkelt een op maat gemaakt implantaat van extreem dun synthetisch materiaal, om daarmee bètacellen efficiënt te kunnen implanteren. Op die manier wordt als het ware een nieuwe insuline producerende alvleesklier verkregen. Van Apeldoorn: 'Het bestaat uit een envelopje van dunne poreuze laagjes biomateriaal (polymeren) en ziet eruit als een theezakje. Net als bij theeblaadjes moeten de insulineproducerende bètacellen bij elkaar blijven, terwijl het bloedsuiker controlerende hormoon, de insuline, via de membraan naar buiten kan gaan.' Op dit moment worden de basale ontwerpen getest. 'We onderzoeken bijvoorbeeld hoeveel bètacellen er in het kunstorgaan moeten. Hoe gaat suiker naar binnen en worden de bètacellen tot de juiste hoeveelheid insulineafgifte aangezet? En hoe snel gaat dit eigenlijk?'
Heilige graal
Van Apeldoorn beschouwt het insulinetheezakje als een kunstmatig orgaan, waarin de bètacellen goed afgeschermd van het immuunsysteem kunnen overleven en functioneren. 'Dat is de grote uitdaging, de heilige graal binnen de regeneratieve geneeskunde, de bouw van een nieuw orgaan.' Hij kwam op het idee al experimenterend met nanodunne biomaterialen. 'Ik dacht eerst aan de eilandjes van Langerhans, dat zijn ronde en netjes gestapelde bolletjes. Zou je daar niet met bio-engineering trucjes een mooi compact orgaantje van kunnen bouwen? Dat was de eerste aanzet.'
Aart van Apeldoorn (1969) is hoofddocent aan het MERLN Institute for Technology Inspired Regenerative Medicine aan Maastricht University. Hij is onderzoeksleider van de Islet Research Group die zich richt op de verbetering en ontwikkeling van bètaceltransplantatie via bio-engineering en celtherapie voor de behandeling van diabetes type 1. Kortgeleden ontving hij een onderzoeksbijdrage van bijna één miljoen euro van de Juvenile Diabetes Research Foundation Nederland.
Via dierstudies gaan chirurgen binnenkort de nieuwe transplantatietechniek oefenen. Binnen twee jaar verwacht Van Apeldoorn de eerste klinische testen. Hij is optimistisch. Stellig: 'Onze bètacellen gaan het bloedsuiker beter controleren dan nu gebeurt met spuit en pomp.' Een belofte doen over wanneer het implantaat voor T1D-patiënten beschikbaar komt, wil hij echter niet doen. 'Ik kan wel zeggen over zoveel jaar, maar het is erg teleurstellend voor mensen als dit niet wordt waargemaakt.'
Samenwerking
Het insulinetheezakje is de zoveelste vinding binnen het MERLN-instituut en een nieuw voorbeeld van Science Plus, waarin bètawetenschappen en ondernemerschap worden samengebracht voor het oplossen van maatschappelijke vraagstukken. Andere spectaculaire innovaties binnen de Universiteit Maastricht zijn bijvoorbeeld de ontwikkeling van kweekvlees, killercellen tegen kanker en groene chemie. Zelf werkte Van Apeldoorn eerder aan bot- en kraakbeentoepassingen, maar hij wilde iets doen wat dichter bij de patiënt komt. 'Het is voor mij belangrijk dat een vinding maatschappelijke relevantie heeft. Ik zou het fantastisch vinden als ik een klein stukje kan bijdragen aan de oplossing van het diabetesprobleem.'
Het succes van zijn diabetesonderzoek en de andere MERLN-innovaties schuilt volgens van Apeldoorn vooral in samenwerking. 'We doen het niet alleen. Aan het insulinetheezakje werkt een collectief van allerlei onderzoekers als celbiologen, chemici en materiaalkundigen. Er wordt samengewerkt met het Leids Universitair Medisch Centrum, het Hubrecht Instituut in Utrecht en de TU Eindhoven, en een groot aantal bedrijven.' En er is steun van subsidiegevers als Stichting DON, Diabetes Fonds, de RegMed XB organisatie en Juvenile Diabetes Research Foundation Nederland, waarvan hij kortgeleden bijna één miljoen euro voor onderzoek ontving. 'Dat geld gaat allemaal in het lopend onderzoek.'
Genezing
Doorstaat het theezakje de klinische testen, dan houden T1D-patiënten op patiënten te zijn. Van Apeldoorn aarzelt om het een genezing te noemen. 'We repareren het immuunsysteem niet, maar het tekort aan bètacellen. Ik zou het een tijdelijke genezing willen noemen. Cellen hebben immers niet het eeuwige leven. De verwachting is dan ook dat wij het implantaat om de zoveel tijd moeten vervangen. Al zou dit best lang kunnen duren. De huidige transplantatie heeft er bij sommige patiënten al in geresulteerd dat zij zeven jaar onafhankelijk van insuline kunnen zijn. Het doel van onze behandeling is om de risico’s te verlagen en de efficiëntie te verhogen om zo bètacelvervangende therapie voor een veel bredere patiëntengroep toe te kunnen passen.'
Het hoofddoel van zijn werk blijft het diabetesonderzoek. 'Mijn droom is het maken van een volkomen biologisch implantaat zonder synthetische materialen.' Maar Van Apeldoorn sluit niet uit dat er nieuwe ontdekkingen in de pijplijn zitten. 'Wat wij kunnen, de bouw van een op maat gemaakt implantaat voor bètacellen en eilandjes van Langerhans, is ook mogelijk bij andere weefseltypen. Ik denk dan aan andere hormoonproducerende cellen of niercellen. Dat zijn ook cellen waarin sprake is van opname en uitscheiding van stoffen via poreuze membranen. Die ruimte om aan nieuwe dingen te werken is er volop binnen MERLN.'
Lees ook
-
Gera Nagelhout is in veel opzichten geen typische hoogleraar: ze was de eerste uit haar gezin die naar de universiteit ging en werd vervolgens al op haar vierendertigste benoemd tot bijzonder hoogleraar Gezondheid en Welzijn van Mensen met een Lagere Sociaaleconomische Positie.
-
Samen met haar masterstudenten onderzoekt Milena Pavlova de toegang tot gezondheidszorg voor ongedocumenteerde migranten. Haar bevindingen geven reden tot zorg: in veel landen heeft deze groep geen of weinig toegang tot gezondheidszorg, terwijl dat juist essentieel is.
-
Nog altijd is er een groot tekort aan orgaandonoren waardoor jaarlijks alleen al in Nederland en België honderden mensen overlijden. Schrijnend, zeker met de wetenschap dat één grote groep potentiële donoren wellicht niet eens weet dat ze hun organen kunnen afstaan: mensen die kiezen voor euthanasie...
