Kweekbloed: realistische sciencefiction

Ons beenmerg zit vol met bloedvormende (hematopoëtische) stamcellen, die voortdurend rode en witte bloedcellen en bloedplaatjes produceren. Een fascinerende vraag is of je buiten het lichaam ook zo’n bloedbron kunt maken. Een bron die zoveel rode bloedcellen maakt, dat je die kunt gebruiken als transfusieproduct voor patiënten met bloedarmoede? Het klinkt misschien als sciencefiction, maar voor Marieke von Lindern is het onderwerp dagelijkse kost.

Is kweekbloed inderdaad sciencefiction?

“Haha, goede vraag. Ja en nee is denk ik het beste antwoord. Laat ik met nee beginnen. We kunnen inderdaad al rode bloedcellen buiten het lichaam kweken. Dat kan zelfs redelijk simpel. Als een donor bloed geeft, worden de rode bloedcellen uit het volbloed gebruikt voor transfusie. Wat je overhoudt noemen we de ‘witte celfractie’. Uit die witte celfractie kunnen we zoveel rode bloedcellen kweken, dat we daarmee een tweede zakje met rode bloedcellen zouden kunnen vullen. Kweekbloed is dus geen sciencefiction meer. Maar ja is ook een goed antwoord, want in de praktijk hebben we nog nooit zo’n tweede zakje gekweekt. Het kweekproces is nog te omslachtig en te duur, en de opbrengst is niet te vergelijken met wat in het beenmerg wordt geproduceerd. In die zin is kweekbloed nog geen serieuze concurrent van donorbloed en dus nog sciencefiction.”

Hoe maak je dat kweekbloed precies?  

“In de witte celfractie, die je na de oogst van de rode bloedcellen overhoudt, zitten ook bloedvormende stamcellen. Sommige onderzoeksgroepen vissen die stamcellen uit de witte celfractie om ze daarna te kweken. Wij laten ze daarin zitten, omdat een deel van de witte bloedcellen de aanmaak van rode bloedcellen in het begin juist stimuleert. Daarna kun je de rode bloedcellen opkweken met een mix van epo, stamcelfactor en corticosteroïden. Biologisch lukt dat allemaal, maar het is nu nog veel te duur. We moeten het zeker duizend keer goedkoper zien te maken.”

Dus het is geen kwestie van de kweekmethode nog een beetje bijstellen?

“Nee, we hebben nog enkele doorbraken nodig. Cellen moeten dichter op elkaar kunnen groeien, de stofwisseling – de aanvoer van voeding en afvoer van afvalstoffen – moet vele malen optimaler, misschien moeten we de cellen zelf nog wat aanpassen; op diverse onderdelen moeten we nog grote stappen maken. Samen met de Technische Universiteit Delft onderzoeken we bijvoorbeeld of we dergelijke processen voor bioreactoren geschikt kunnen maken, want voor kweekbloed moet je echt aan zo’n opschaling denken.”

Kweekbloed klinkt mooi, maar waarom zou je het eigenlijk willen maken? Waarom is Sanquin überhaupt geïnteresseerd in kweekbloed?

“Bij bloeddonaties heb je te maken met een donor en ontvanger. Omdat niet iedereen dezelfde bloedgroep heeft, moet donorbloed zo goed mogelijk afgestemd zijn op het bloed van de ontvanger. Dat is niet eenvoudig. We kennen nu dertig bloedgroepsystemen en meer dan driehonderd bloedgroepen. Standaard wordt er gematcht op bloedgroep A, B, nul (O) en de rhesusfactor, omdat die bij afwijkingen direct problemen opleveren. Bij de overige bloedgroepen geven mismatches niet zo snel aanleiding tot afweerreacties; die kans ligt zo rond de 3 tot 6 procent. Heb je na een ernstig ongeluk bloed nodig, dan is screening op de eerder genoemde bloedgroepen wel voldoende. Voor die situaties hebben we geen kweekbloed nodig.”

Voor welke patiënten kan kweekbloed dan wel nuttig zijn?

“Voor patiënten met chronische bloedarmoede die vaak een bloedtransfusie nodig hebben en vrouwen onder de 45 jaar in verband met mogelijke problemen bij de zwangerschap. Bij elke nieuwe donatie telt bij hen dat kleine risico van al die andere bloedgroepen bij elkaar op. Voor hen is matchen op veel meer bloedgroepen dus heel belangrijk.

Sanquin screent al op veel meer bloedgroepen dan ABO en rhesusfactor, maar niet op alle driehonderd. Dat is ondoenlijk. Vooral patiënten met sikkelcelanemie en thalassemie hebben regelmatig een bloedtransfusie nodig. Zij hebben een foutje in het globine-gen dat het eiwit in het hemoglobine codeert en cruciaal is voor het transport van zuurstof in de rode bloedcel. Van oudsher komen die ziekten vooral voor in landen rond de Middellandse Zee, in Afrika, en in een deel van Azië, omdat ze bescherming bieden tegen malaria. Genetisch gezien heeft die populatie ook een andere verdeling van bloedgroepen dan mensen in Nederland en Noord- Europa. Aangezien onze donors vooral van Noord-Europese afkomst zijn, is het soms moeilijk om voor mensen met sikkelcelanemie steeds opnieuw de juiste donor te vinden.

Bloedgroep Duffy is een goed voorbeeld om het matchen mee te illustreren. Bij Noord-Europeanen is dat eiwit vrijwel altijd aanwezig op de rode bloedcellen. 30 procent van de populatie rondom de Middellandse Zee heeft géén Duffy. Krijgen zij bloed waar Duffy wel in zit, dan kunnen ze daar antistoffen tegen ontwikkelen. Hoe vaker ze een bloeddonatie krijgen met bloedgroepen die ze niet hebben, hoe groter de kans op transfusieproblemen.”

Zou de productie van een soort ‘universeel bloed’ zonder bloedgroepen dan geen ideale oplossing zijn?

“Spijker op de kop! Dat is zo’n beetje wat we voor ogen hebben, dat is ook een belangrijke reden om onderzoek te doen naar kweekbloed! Het makkelijkst is eigenlijk bloed zonder bloedgroep. Klinkt nogal tegenstrijdig en het is praktisch ook niet helemaal mogelijk. Maar er zijn donors die heel dicht in de buurt komen. Die worden alleen op verzoek opgeroepen, als een soort van laatste redmiddel als er voor de ontvanger geen goed alternatief meer is. Als je van hun bloed cellijnen kunt maken die alsmaar blijven produceren en niet uitgeput raken, dat zou mooi zijn. We hebben uitgezocht dat we met acht verschillende cellijnen bijna alle patiënten van goed bloed kunnen voorzien.”

Waar ben je momenteel mee bezig?

“Met een spannende, fascinerende fase! We gaan in samenwerking met het AMC over niet al te lange tijd aan zes vrijwilligers een kweekbloeddonatie geven. Geen volledige donatie van 250 milliliter, maar van 25 milliliter. Een fase-I studie waarbij we kijken naar de veiligheid en ook al een beetje naar hoe de rode cellen het doen. Zijn ze stabiel, vervoeren ze het zuurstof goed, hoe lang blijven ze leven? Dat soort vragen. Daarmee zijn de grote problemen om kweekbloed te produceren niet opgelost, maar het gaat ons veel waardevolle kennis opleveren. Bovendien: mochten we op termijn in staat zijn om kweekbloed snel, goedkoop, effectief en in grote hoeveelheden te maken, dan zal dat toch alleen voor specifieke gevallen zijn die ik eerder noemde. Donorbloed blijft ook dan de basis voor bloeddonaties.” •

Marieke von Lindern is hoofd van de afdeling Bloedvorming bij Sanquin Research. Voor kweekbloed werkt ze met haar groep zij aan zij met de onderzoeksgroep van dr. Emile van den Akker.

 

 

Tekst: Pieter Lomans

bron: sanquin.nl