De twee jaar oude Emma kan haar armen niet gebruiken door de zeldzame aangeboren (maar niet-erfelijke) ziekte arthrogrypose. Een prothese in de vorm van een ondersteunend exoskelet kan dan uitkomst bieden. Kleine kinderen groeien snel, dus een prothese met de hand laten maken is niet praktisch. Tenzij de ouders miljonair zijn of het ziekenfonds erg gul. Een ziekenhuis in het Amerikaanse staatje Delaware vond een goede oplossing: een vervangende prothese met een 3D-printer uitprinten.
Met de 3D printer van fabrikant Stratasys kunnen steeds nieuwe armprotheses voor Emma worden uitgeprint. Emma is nu aan haar tweede stel “toverarmen”, zoals ze het exoskelet noemt.
Goed nieuws, niet alleen voor Emma, maar ook voor weinig kapitaalkrachtige patiënten in bijvoorbeeld derde-wereldlanden. Dit is weer een nieuw voorbeeld van hoe 3D-printtechniek de maakindustrie steeds meer op haar kop zet. Terwijl we ons allemaal zorgen maken over de financiële markten, is deze stille revolutie in volle gang.
Bij zware operaties zijn bloedtransfusies van levensbelang. Helaas zijn er maar weinig ‘universele donoren’ – mensen met bloedgroep O-negatief. Onderzoekers van de universiteit van Edinburgh in Schotland hebben nu kunstbloed ontwikkeld op basis van menselijke stamcellen. Hun ontdekking, geschikt voor 98% van alle patiënten, kan miljoenen mensenlevens redden.
Kunstbloed uit menselijke stamcellen
Al jaren is er een structureel tekort aan bloeddonoren, vooral in ontwikkelingslanden. Bloedtransfusie van een bloeddonor heeft nog een nadeel: de kans op infectie met virussen als HIV of hepatitis of zelfs prionziekten als Creutzfeld-Jacob. Het team in Edinburgh onder leiding van Marc Turner heeft nu een techniek ontwikkeld, waarbij stamcellen uit het beenmerg van gezonde volwassenen worden genomen en vervolgens in een lab verder worden gekweekt.
DHM beeld van rode bloedcellen. Bron: Wikipedia
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.
Binnen tien jaar kunstbloed op grote schaal
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 abominabel slecht is. Niet gek.
Een goede manier om te ontdekken of iemand nog leeft is de pols opnemen. Tot nu toe. Twee Texaanse artsen hebben een manier gevonden om patiënten in leven te houden zonder hartslag.
Hartslag is leven?
Ons hart bestaat uit een uniek soort spierweefsel dat nergens anders in het lichaam voorkomt. Ook uniek is dat ons hart een eigen zenuwcentrum heeft dat de hartspieren signalen geeft. Onze hersenen kunnen alleen de snelheid waarmee het hart slaat regelen. Sommige yogi’s kunnen op die manier met hun wilskracht het hart stilzetten. Kortom: het leven en de hartslag lijken onlosmakelijk met elkaar verbonden. Tot nu.
De twee hartpompen nemen de functie over van een door een ernstige stofwisselingsziekte beschadigd hart.
Dr. Billy Cohn en Dr. Bud Frazier van het Texas Heart Institute hebben een werkend kunsthart ontwikkeld dat niet defect raakt, versleten raakt, bloed laat klonteren of infecties een kans geeft. Er is alleen één eigenaardigheid aan dit grensverleggende apparaat. het produceert geen hartslag. Als de pols opgenomen zou worden of een hartfilmpje gemaakt, zou de persoon dood lijken.
Hoe is het hart opgebouwd?
Het nieuwe kunsthart gebruikt technologie die al sinds de jaren tachtig voor haperende harten wordt gebruikt. Een ventricular assist device, of VAD, is een pomp, ontwoepen om de linker dan wel de rechter hartkamer te ondersteunen. De VAD’s hebben een propellor die het bloed laat circuleren en voorwaarts stuwt in een continue stroom. Het hart is van binnen bekleed met dacron en bestaat aan de buitenkant uit glasvezels, ingebed in siliconen [2].
Implantaten in kalveren en mensen werken
Terwijl VAD’s gewoonlijk worden gebruikt om de functie van één helft van het hart over te nemen, hebben Cohn en Frazier deze keer twee VAD’s aan elkaar bevestigd zodat ze beiden als beide kanten van het hart kunnen werken. Ze begonnen te experimenteren op kalveren en hebben nu een kunsthart geïmplanteerd in Abigail, een acht maanden oud kalf. De onderzoekers verwijderden haar hart en vervingen het door dit kunsthart. Abigail is een levendig kalf, maar zonder hartslag. Ook de eerste implantatie in een patiënt is gelukt. Craig Lewis, een 55 jaar oude man die leed aan de ongeneeslijke ziekte amyloidose, waarbij eiwitplakkaten overal in het lichaam worden afgezet en zo het weefsel vernietigen. Zijn hart was zwaar beschadigd door de ziekte en hij had nog ongeveer twaalf uur. Hij stemde toe in een experimentele operatie en heeft hierdoor nog een maand langer geleefd. Uiteindelijk tastte de amyloidose zijn andere organen aan, wat hem fataal werd. het kunsthart bleef tot hij stierf echter zonder haperen werken.
De oplossing voor het tekort aan donorharten?
Cohn en Frazier moeten nog veel werk verrichten voor het nieuwe kunsthart beaschikbaar wordt. Er moet een eindontwerp komen, een fabrikant moet het in productie nemen en de Amerikaanse gezondheidsinspectie FDA moet het apparaat goedkeuren. De resultaten zijn desalniettemin veelbelovend en zouden wel eens de oplossing kunnen zijn voor het donortekort. Ook kennen kunstharten niet de andere nadelen die met donorharten worden geassocieerd: het overbengen van ziektes, afstoting door een immuunreactie en ook hoeven geen zware medicijnen te woprden geslikt om het immuunsysteem van de patiënt te onderdrukken, waardoor deze vaak aan allerlei secundaire infecties gaat lijden.
