“Alleen voor onze geboorte worden in ons lichaam nieuwe nefronen, dus nieuw nierweefsel, gevormd. Daarna niet meer,” legt prof.dr. Marianne Verhaar uit. “Dat is jammer, want daardoor kan een beschadigde nier zichzelf maar beperkt herstellen.” Haar onderzoeksgroep gaat na of er tóch een manier is om zo’n nier een handje te helpen. Eerst is veel meer kennis nodig. Bijvoorbeeld over nierstamcellen: voorlopercellen die tot niercellen kunnen uitgroeien. In het laboratorium probeert ze die in nierweefsel te vinden. “Stamcellen zijn belangrijk voor het herstel. En dus ook voor nieuwe behandelvormen.”

Nu: nierencellen kweken

Niercellen kweken uit menselijk nierweefsel, dat lukt al. “Daaruit kunnen we een mini-nier kweken, een organoïde. Maar die zal zich alleen als een nier gedragen als alle verschillende niercellen daarin precies op hun plek liggen. Dat is een heel gepuzzel, dat op drie manieren mogelijk lijkt.” 

1. Gekweekte niercellen in een leeggespoelde, afgekeurde donornier plaatsen. Die donornier is als een leeg huis. De niercellen plaats je naar soort en taak in de juiste ‘kamer’. 
2. Het bioprinten van een ‘huis’ met niercellen die al meteen op de juiste plaats zitten. 
3. Een eenvoudige nier bouwen uit stamcellen (nadat die zijn ontdekt in het laboratorium). 

Het op maat maken van een nier met cellen van een patiënt zal nog een flink aantal jaren duren, vertelt Verhaar. “Het onderzoek is ingewikkeld. Ik kan geen beloftes doen. Maar elke stap vooruit is er weer één.”

Straks: een draagbare kunstnier

Een draagbare kunstnier kan nierpatiënten meer bewegingsvrijheid geven. Het streven is een klein kastje van enkele kilo’s. Hij komt er vast, ook al zal het nog een aantal jaren duren. Er is nu een ontwerp voor een draagbare kunstnier van tien kilo, met vier à vijf liter spoelvloeistof. Dat is een grote verbetering. “Uiteindelijk streven we naar een nog kleiner apparaat. Liefst van maximaal anderhalve kilo die je eventueel op je lichaam kunt dragen,” vertelt dr. Karin Gerritsen. Zij is nefroloog (nierarts) en werkt aan de ontwikkeling ervan. “Maar dit is al een mooi begin.” De draagbare kunstnier van tien kilo wordt nu getest bij dieren. Doel is om binnen enkele jaren een test bij mensen te doen. “We willen natuurlijk wel zeker weten dat het apparaat goed werkt en veilig is.”

Hergebruik

Normaal verdwijnt de gebruikte spoelvloeistof met afvalstoffen in het riool, net als urine. Dit is niet het geval bij de draagbare kunstnier. De spoelvloeistof wordt hergebruikt. Afvalstoffen blijven achter in een filter en alleen dat filter moet iedere dag worden vervangen. “Met de draagbare kunstnier kun je gemakkelijk, vaker en langer dialyseren,” legt Gerritsen uit. “Zo heb je minder schommelingen in je lichaam. Dat vermindert hopelijk de dialysekater die nierpatiënten nu nog vaak hebben. En je kunt de draagbare kunstnier ook meenemen op reis.”

Samenwerken

Het UMC Utrecht, het Maastrichts UMC, de Universiteit Twente, de Nierstichting en enkele bedrijven werken samen aan de draagbare kunstnier. “Dat kost tijd. Het zal nog wel een aantal jaren duren voordat de draagbare kunstnier voor nierpatiënten beschikbaar is. Maar we werken er hard aan.”

Toekomst: een biologische kunstnier 

De stap na de draagbare kunstnier, zo hopen wetenschappers, wordt de biologische kunstnier: een kunstnier aangevuld mét echte menselijke niercellen. Aan de Universiteit Utrecht proberen prof.dr. Roos Masereeuw en haar team een werkende nier na te bouwen. Dat is het grote doel. Maar eerst zijn vele kleine stapjes nodig. “Bij dialyse haal je maximaal dertig procent van de afvalstoffen uit het bloed. Met de biologische kunstnier moet dat tweemaal zoveel worden.”

Voetbalvelden vol

Een van de vele stappen op weg naar de biologische kunstnier is het bouwen van nierbuisjes. Dat is nu gelukt. Uit urine van gezonde mensen zijn niercellen gehaald. Die zijn opgekweekt op een hol kunststoffen buisje. De gegroeide nierbuisjes kunnen afvalstoffen uitscheiden, zelfs meer dan bij dialyse. “Dat is belangrijk,” legt Masereeuw uit. “Wel zijn voor een biologische kunstnier heel veel nierbuisjes nodig. Hoeveel precies weten we nog niet. Als er voetbalvelden vol nodig zijn, is het de vraag of de biologische kunstnier wel haalbaar is.” 

In het laboratorium

Ingewikkeld is ook dat de nier uit twintig verschillende soorten cellen bestaat met ieder een eigen taak. “Ik wil precies weten hoe ze allemaal werken. Dat onderzoeken we nu in het laboratorium,” zegt Masereeuw. “Ik denk dat er veel mogelijk is, misschien ook een biologische kunstnier die uit meerdere soorten cellen bestaat. Wel is nog een lange weg te gaan voordat de eerste patiënten daarvan kunnen profiteren.”