Kunstbloed

Kunstbloed zou een uitkomst bieden voor een hele hoop mensen. Vooral voor mensen met bijvoorbeeld bloedgroep O-negatief. Dit omdat je dan het bloed in de massaproductie kunt werken en er dus nooit een tekort zal zijn als deze mensen aan een groot bloedverlies lijden en een bloedtransfusie nodig hebben.

Ontstaan van kunstbloed

kunstbloed is ontstaan omdat er een chronisch tekort is aan bloeddonoren, en dan vooral in bloedgroep O-negatief. Hierdoor kreeg men het idee een bloedvervanger te gaan produceren om het bloedtekort aan te vullen.

Hoe wordt kunstbloed gemaakt

Amerikaanse wetenschappers hebben ontdekt dat ze kunstbloed kunnen kweken uit bloedstamcellen afkomstig van de navelstreng. Deze navelstreng knippen ze af en daaruit kunnen ze 20 eenheden O-negatief bloed halen. Een eenheid is ongeveer een halve liter. En elke oude foetusbuis kan met deze recycling nog eens tien liter O-negatief bloed produceren. O-negatief is het universeel bruikbare bloedtype. De bedoeling is dat de eerste gebruiksexperimenten met mensen in 2013 zullen beginnen.

Op langer termijn zou Fluosol gebruikt kunnen worden als volledig alternatief voor kunstbloed. Een mens kan hier 72 uur op kunnen leven. Het is nog sterk in ontwikkeling en kan de huidige bloedproducten nog niet vervangen.

Fluosol is een vervangende stof voor bloed. Het is ontwikkeld in Japan en in 1982 voor het eerst gebruikt in de Verenigde Staten, dit werd gedaan omdat een paar individuen een belangrijke operatie moesten ondergaan maar geen donorbloed wouden in verband met hun religie. Fluosol is de enige bloedvervanger die goedgekeurd is door de U.S. Food and Drug Administration (FDA).

Wetenschappers

Leland Clark

In 1966 maakte Leland Clark kunstbloed. Dit kunstbloed zorgde net als gewoon bloed voor het vervoer van zuurstof en koolstofdioxide. Hij heeft dit onderzocht door een muis anderhalf uur onder te dompelen in kunstbloed. Hij veronderstelde dat een muis via zijn longblaasjes zuurstof uit het kunstbloed kon halen en weer koolstofdioxide kon afgeven. Na anderhalf uur werd de muis weer gezond uit het kunstbloed gehaald.

Marc Turner

In Edingburgh heeft er een team onder leiding van Marc Turner, een techniek ontwikkelt waarbij stamcellen uit het beenmerg van gezonde volwassenen worden genomen en vervolgens in een lab verder worden gekweekt. Deze stamcellen produceren iets dat erg lijkt op de rode bloedcellen die gewoonlijk in ons lichaam worden geproduceerd. Turner heeft voldoende vertrouwen in zijn techniek om een gedurfde voorspelling te doen: voor 2014 kunnen de eerste klinische tests met dit kunstbloed worden uitgevoerd.

Ook dit kunstbloed is echter nog niet volmaakt. Hoewel het een patiënt enkele weken in leven kan houden, wil je in feite een vorm van bloed die ook op langere termijn kan worden gebruikt. Deze vorm zal ook op langere termijn bloed kunnen vervangen. Toch kan deze vorm van kunstbloed al miljoenen mensenlevens redden, vooral in de vele landen waar de infrastructuur en de medische zorg zeer slecht is.

Amerikaanse wetenschappers van de Mavo Clinic

Amerikaanse wetenschappers van de Mayo Clinic in Rochester en de Universiteit van Illinois in Chicago hebben ook een techniek ontwikkeld om kunstmatig rode bloedcellen te kweken uit embryonale stamcellen.

Deze medische doorbraak opent de weg naar de massaproductie van bloedgroep O-negatief in het laboratorium, het zogenaamde 'universele donorbloed'. Dat is de enige bloedgroep die probleemloos aan iedereen kan worden gegeven, ook bijvoorbeeld aan slachtoffers van een ongeluk van wie de bloedgroep niet bekend is.

Helaas hebben in het Westen maar ongeveer acht op de 100 mensen dergelijk neutraal bloed. En zelfs minder mensen zijn bereidwillig. In Azië liggen de cijfers nog lager: daar heeft amper drie op de 1000 inwoners bloedgroep O-negatief. Bloed uit stamcellen fabriceren in plaats van het bij donoren te verzamelen, heeft ook voordelen qua veiligheid: kunstbloed is in ieder geval vrij van pathogenen of ziekteverwekkers, zoals HIV of de virussen die hepatitis veroorzaken.

Onderzoekers aan de Universiteit van Sheffield

Onderzoekers aan de Universiteit van Sheffield hebben een nieuw soort kunstbloed ontwikkeld, deze nieuwe soort is gemaakt uit kunststof. Het bloed bestaat hierbij uit kunststofmoleculen met in hun kern een hemoglobine-achtig ijzeratoom dat zuurstof door het gehele lichaam kan vervoeren. Het voordeel aan dit kunstbloed is dat het erg licht is, gemakkelijk te vervoeren en langer houdbaar is. Wetenschappers verwachten met deze uitvinden vele levens te kunnen redden.

Onderzoeksafdeling Hematopiese Research

In 2010 is er een nieuwe onderzoeksafdeling opgezet: Hematopiese Research. Wat wordt begeleid door Marieke von Lindern cellulaire therapie. Wat het inhoudt? Het ontrafelen en beïnvloeden van de vorming van de verschillende soorten bloed- en afweercellen (Hematopiese).

Beenmergtransplantaties

Het bestaande Stamcellaboratorium, waar onder meer cellen voor beenmergtransplantaties worden geïsoleerd en opgekweekt, is opgenomen in de nieuwe afdeling. Om deze al langer bekende vorm van cellulaire therapie verder te verbeteren is veel onderzoek nodig. Bijvoorbeeld om cellen zo te manipuleren dat ze beter de weg terugvinden naar het beenmerg. Ook ontwikkelt Sanquin Bloedvoorziening gesloten kweeksystemen voor dit soort cellulaire therapieën.

Bloedarmoede

Naast beenmergtransplantaties zijn ook de rode bloedcellen een focuspunt. Marieke werkt aan het ontrafelen van de vorming ervan. Dat moet kennis opleveren over zeldzame aangeboren vormen van bloedarmoede. Maar ook - nog spannender - de weg vrijmaken voor het kweken van kunstbloed.

Landelijk expertisecentrum

Uiteindelijk moet de afdeling uitgroeien tot een landelijk expertisecentrum voor rode bloedcellen. Andere onderzoekers werken aan het inzetten van afweercellen tegen kanker: immuuntherapie. Bijvoorbeeld door bepaalde afweercellen – T-cellen – aan te zetten tot een aanval op tumorcellen.

Onderzoek naar kunstbloed

In Parijs hebben onderzoekers de eerste stap gezet naar de ontwikkeling van kunstmatig bloed. Ze hebben stamcellen gebruikt om rode bloedcellen te kweken, deze hebben ze met succes weer ingebracht bij de donor van de stamcellen.

Rode bloedcellen worden regelmatig vervangen dus ook deze nieuwe cellen. Na vijf dagen was ongeveer 90% van de ingebrachte gekweekte rode bloedcellen in gebruik en na 26 dagen ongeveer de helft. De gekweekte cellen deden hun werk goed en veranderden niet in bijvoorbeeld kwaadaardige cellen.

Kunstbloed is een goede oplossing bij operaties omdat daar nu altijd echt bloed wordt gebruikt van donoren. En aan donoren is een tekort, ook is echt bloed veel korter houdbaar en een goede controle nodig voor de veiligheid. In oorlogsgebieden is het ook een goede oplossing omdat daar ook een tekort is aan bloeddonoren. En je op het front niet even snel ergens een donor vandaan kan halen. Maar ook is de kans op besmettingsgevaar kleiner met kunstbloed. In 2015 moeten de eerste gewonde militairen op het slagveld kunstbloed gaan krijgen. Maar ook in ontwikkelingslanden zou kunstbloed een verschil maken omdat het een stuk goedkoper is.

Luc Douay

Een team onderleiding van Luc Douay van de Universiteit Pierre et Marie Currie in Parijs hebben eerst ‘hematopoëtische stamcellen’ weggenomen uit het beenmerg van een vrijwilliger. Hieruit zijn in het lab een groot aantal rode bloedcellen gekweekt, deze werden gemerkt en weer terug geplaatst in het lichaam. Doordat ze gemerkt zijn kunnen ze opgespoord worden in het lichaam. De onderzoekers hebben 10 miljard gekweekte cellen in het lichaam geplaatst, dit komt ongeveer overeen met twee milliliter bloed.

Deze vorm van het kweken van rode bloedcellen is niet geschikt om grote hoeveelheden kunstbloed te maken. Er is voor één echte operatie al snel tweehonderd keer meer bloed nodig, dan er in het experiment werd aangemaakt. Ook moet er nog getest worden of het veilig is en de werkzaamheid van het kunstbloed goed is en op grote schaal uitgetest moet worden voor het in gebruik kan worden genomen.