Beide patiënten die een varkenshart ontvingen zijn uiteindelijk overleden als gevolg van een varkensvirus, het porcine cytomegalovirus. Een variant van het cytomegalovirus komt ook bij mensen voor en is doorgaans onschuldig. Peters denkt dan ook niet dat het virus an sich het probleem is geweest, maar vooral het feit dat deze werd onderdrukt in het varken en dat dit niet gebeurde in de menselijke ontvanger. Incombinatie met de zware immuunsuppressie, de medicatie die iemand krijgt na het ontvangen van een donororgaan, heeft dit waarschijnlijk voor problemen gezorgd.

Immuunsuppressie zorgt ervoor dat het immuunsysteem van de ontvanger, ook wel de acceptor, onderdrukt wordt om afstoting van het lichaamsvreemde donororgaan te voorkomen. “Het is heel moeilijk om ooit honderd procent te garanderen dat een donororgaan helemaal geen pathogenen (ziekteverwekkers, red.) meer heeft”, geeft Peters aan. “Het probleem met zware immuunsuppressie, zoals het nu gebeurt, is dat wanneer er dan een virus aanwezig is je daar snel aan kan overlijden. Ook als dit helemaal geen ernstig virus is.”

Ze benadrukt dat zelfs wanneer een donororgaan volledig virusvrij is, een onderdrukt immuunsysteem nog steeds risico’s met zich meebrengt. “De patiënt kan natuurlijk ook een virus van buitenaf krijgen, zoals het griep- of coronavirus. Als het immuunsysteem van de acceptor dan zo erg onderdrukt is, wordt het heel moeilijk voor het lichaam om dit virus af te weren. Ieder mens heeft gewoon een goed functionerend immuunsysteem nodig.”

Los van de risico’s, speelt immuunsuppressie een belangrijke rol bij de integratie van het nieuwe donororgaan in het lichaam van de acceptor en is het op dit moment een essentieel onderdeel van het transplantatieproces, stelt Peters. Volgens haar is er daarom een nieuwe balans nodig rondom immuunsuppressie. “Je wilt het menselijke immuunsysteem (van de acceptor, red.) zo laten functioneren dat het geen afstoting veroorzaakt, maar dat het wel zijn werk blijft doen. Die balans is op dit moment niet altijd goed.”

Een virus als oplossing

Om deze balans te creëren doet Peters onderzoek naar de mogelijkheid om de sterke immuunreactie na transplantatie te verkleinen of zelfs weg te nemen, om zo de kans op afstoting te verkleinen. Indien succesvol toegepast zou, als bijkomstigheid, mogelijk minder immuunsuppressie nodig zijn.

Om bovenstaande voor elkaar te krijgen worden virussen gebruikt. Dat klinkt misschien paradoxaal,maar Peters legt uit waarom juist virussen hiervoor geschikt zijn. “Virussen zijn erg efficiënt. Ze zijn heel goed beschermd tegen het immuunsysteem van de gastheer zodat ze niet opgemerkt worden”, vertelt ze. “Op het moment dat we gebruik kunnen maken van deze eigenschap om donororganen lichaamseigen te laten lijken, dan hebben patiënten misschien wel veel minder immuunsuppressie nodig.”

Om dit voor elkaar te krijgen wordt er gebruik gemaakt van een specifiek virusonderdeel. Het US2-eiwit, verantwoordelijk voor het ‘ontduiken’ van het immuunsysteem. “Dit eiwit voorkomt dat er een soort vlaggetjes aan de buitenkant van de donorcellen komen, die het immuunsysteem normaal gesproken gebruikt om lichaamsvreemde cellen te herkennen”, legt Peters uit. “Als deze vlaggetjes niet, of in mindere mate, aan de buitenkant van de cellen komen dan kan het immuunsysteem de donorcellen dus niet herkennen, en is de kans kleiner dat ze worden afgestoten.” Het officiële jargon voor deze vlaggetjes is humaan leukocytenantigenen, ofwel HLA’s.

Het inbrengen van het US2-eiwit gebeurt door middel van transductie. Het gen voor het eiwit wordt verpakt in een zogenaamd transportvirus dat zich niet meer kan delen. Dit virus is dus niet schadelijk, maar bezit nog wel de vaardigheid om een menselijke cel binnen te dringen. Eenmaal in de cel kan het gen afgeschreven worden om zo het US2-eiwit te produceren en zijn werk te laten doen om de ‘vlaggetjes’ te voorkomen.

Bovenstaand onderzoek voert de TU/e uit in samenwerking met Leiden Universitair Medisch Centrum (LUMC). LUMC heeft het principe al aangetoond bij de transplantatie van menselijke alvleeskliercellen in muizen. “Zij hebben al laten zien dat het kan met cellen”, stelt Peters. “En nu zijn wij (bij de TU/e, red.) dat systeem aan het bekijken bij volledige weefsels en organen, middels de transplantatie van humane hartkleppen.”

Het hybride hart

Deze techniek zou niet alleen de kans op succes kunnen vergroten bij de transplantatie van varkensharten, maar ook bij andere alternatieven zoals het hybride hart. Een hybride hart zou, net als donorharten afkomstig van mensen of varkens, getransplanteerd kunnen worden als donororgaan om de volledige hartfunctie over te nemen.

Eerdere systemen waren nooit in staat dit te doen. Neem bijvoorbeeld het zogenaamde steunhart, of wel de Left Ventricular Assist Device (LVAD). Een systeem dat wordt aangesloten op het eigen hart van de patiënt. Een LVAD neemt - zoals de naam al aangeeft - niet de volledige functie van het hart over, maar ondersteunt enkel de linkerventrikel; de hartkamer die zuurstofrijk bloed naar de rest van het lichaam pompt. Omdat een LVAD niet de volledige hartfunctie overneemt kan het slechts gebruikt worden als tussenmedium voor patiënten die bijvoorbeeld wachten op een donorhart.

Een LVAD kan dus ondersteunen en tijdrekken, maar het biedt geen langetermijnoplossing. Zo ontstond de vraag naar een kunsthart dat wel gebruikt zou kunnen worden als volwaardig donororgaan. Vaak wordt hier ook wel de term ‘hybride hart’ voor gebruikt. De meeste kunstharten bevatten namelijk ook biologisch materiaal en zijn dus deels mechanisch en deels biologisch. “Het is een mechanisch systeem, een kunsthart, dat op een bepaalde manier wordt vermenselijkt”, vult Peters aan.

In 2021 ontving de eerste Nederlander een hybride hart. Dit hybride hart bestond uit een kunststof buitenkant gemaakt van polyurethaan en een binnenkant bekleed met biologisch materiaal afkomstig uit het hartzakje van een rund. Middels een kabel via de buikwand werd het hybride hart aangesloten op een controller en een set batterijen. Via een schoudertas kon de patiënt de controller, van ongeveer drie kilo, met zich mee dragen. De patiënt was een 54-jarige man die vanwege zijn ernstige hartfalen en slechte gezondheid niet meer in aanmerking kwam voor een regulier (menselijk) donorhart. Hij heeft nog ruim acht maanden met zijn hybride hart geleefd voordat hij in juni 2022 kwam te overlijden.