Op weg naar een kleinere, draagbare kunstnier

De ontwikkeling van de huidige draagbare kunstnier is al een heel eind, maar internist-nefroloog Karin Gerritsen van het UMC Utrecht zou het apparaat graag nóg een stuk handzamer maken. Helaas blijft het effectief verwijderen van ureum daarbij een struikelblok. Met haar PIONIER+ beurs wil Gerritsen uitzoeken op welke manier dat het best aangepakt kan worden, zodat er een miniatuur kunstnier ontwikkeld kan worden.

Het overgrote deel van de nierpatiënten die dialyse nodig hebben, wordt 3-4 keer per week behandeld met hemodialyse in een dialysecentrum. Dat is zeer tijdrovend voor patiënten, beperkt hun vrijheid en leidt tot hoge kosten. Maar 4% van de dialysepatiënten in Nederland maakt gebruik van thuishemodialyse. “Dat is voornamelijk te wijten aan het feit dat hemodialysemachines groot en complex zijn en gebruikmaken van heel veel water - meer dan 100 liter per keer - via een waterzuiveringssysteem”, legt Gerritsen uit. “Met een gebruiksvriendelijke, compacte hemodialysemachine kunnen patiënten makkelijker en flexibeler thuis en op reis dialyseren. In zo’n draagbare kunstnier moet een kleine hoeveelheid spoelvloeistof - ook wel dialysaat genoemd - continu gerecycled worden.”

De huidige versie van de draagbare kunstnier, waarmee nu de eerste testen bij mensen worden gedaan, weegt ongeveer 10 kilo en gebruikt 4,5 liter dialysaat. “Eigenlijk willen we die nog kleiner en lichter maken, maar daar zijn we tot nu toe niet in geslaagd omdat het deel van het systeem dat ureum verwijdert al een paar kilo weegt. En het verwijderen van ureum is juist essentieel om het dialysaat goed te kunnen recyclen in de kleinere kunstnier”, aldus Gerritsen. Ureum is een stof waarmee het lichaam overtollig stikstof kan kwijtraken via de urine, maar bij nierfalen stijgt de concentratie ervan in het bloed en moet het verwijderd worden door dialyse. Met dialyse kan ureum makkelijk uit het lichaam gehaald worden, maar vervolgens is het heel lastig om ureum uit het dialysaat te verwijderen, omdat het moeilijk bindt aan binders.

Nieuwe technieken

Gerritsen en haar collega’s willen daarom in hun UKID-project (Urea removing membranes for artificial KIDney) nieuwe technieken ontwikkelen die ingezet kunnen worden om ureum efficiënter te verwijderen uit het dialysaat. Dat doen ze door twee verschillende methoden te verkennen. Beide methoden zijn gebaseerd op kleine bolletjes waaraan afvalstoffen zich hechten. Deze bolletjes worden opgenomen in verschillende typen membranen waar het dialysaat doorheen gaat. Gerritsen: “We streven ernaar om met de membranen die we ontwikkelen net zoveel ureum te verwijderen als met een reguliere hemodialysesessie van 3-4 uur. En dat dus binnen een veel kleiner volume, zodat het in een miniatuur kunstnier past.”
“Het zou heel mooi zijn als dat lukt”, vervolgt ze. “Met een miniatuur kunstnier hopen we de kwaliteit van leven van dialysepatiënten te verbeteren. Het geeft ze veel meer vrijheid en flexibiliteit, waardoor ze makkelijker actief kunnen blijven. Het zal nog wel vele jaren duren voordat zo’n klein dialyseapparaat ook echt gebruikt kan worden, maar met UKID zetten we hopelijk een belangrijke stap in de goede richting.”