Van behandelen naar genezing, dat is de droom van regeneratieve innovaties. Zo ook die van Dr. Marten Engelse, Jason Doppenberg en Rutger van Rooden. Zij werken samen met de afdeling Design & Prototyping aan de ontwikkeling van de zogeheten PRISM machine: een systeem voor het automatisch isoleren van de eilandjes van Langerhans voor transplantatie.
“PRISM is het eerste systeem ter wereld dat de isolatie van eilandjes van Langerhans bereikbaar maakt voor vele zorginstellingen”
Waarom is het nodig om de eilandjes van Langerhans te isoleren?
De eilandjes van Langerhans zijn essentieel voor het regelen van de bloedsuikerspiegel. Voor patiënten met ernstige type 1 diabetes zijn de bètacellen in de eilandjes door een auto-immuunziekte afgebroken waardoor de bloedsuikerspiegel uit balans is, met als gevolg dat hierdoor andere weefsels beschadigd raken en zorgen voor een grote kans op onder andere hart- en vaatziektes en nierfalen. Sinds 14 jaar worden in het LUMC bij een kleine groep mensen met type 1 diabetes deze eilandjes van Langerhans getransplanteerd om de bloedsuikerspiegel weer in balans te brengen. Hiervoor worden eilandjes geïsoleerd uit gezonde donor alvleesklieren. De huidige, handmatige- eilandjes isolatie methode is een arbeidsintensief, langdurig en hoog-specialistisch. Je hebt een vierledig goed getraind team nodig dat zo’n 6 tot 8 uur heel schoon moet kunnen werken. Er zijn maar weinig centra in de wereld die dit handmatige proces kunnen uitvoeren. De PancReatic Islet Separation Method (PRISM) is ontworpen om de eilandjes isolatie veel efficiënter te maken.
Wat maakt het systeem uniek?
De PRISM machine en bijbehorende isolatieprocedure is het eerste systeem in de wereld waarbij het eilandjes isolatie proces geautomatiseerd wordt zodat het succesvol uitvoeren van eilandjesisolatie en transplantatie binnen het handbereik van vele zorginstellingen komt. Deze gestandaardiseerde methode is een gesloten systeem waardoor het gemakkelijker steriel te houden is. Daarnaast kan het veel sneller (binnen 3 à 4 uur) door één getrainde gebruiker uitgevoerd worden.
Het is een complex apparaat, hoe is het tot stand gekomen?
Het systeem is helemaal in het LUMC ontwikkeld. Een multidisciplinaire samenwerking was hierin essentieel. Een aantal jaren geleden is een eerste proof-of-concept prototype samen met Design & Prototyping ontwikkeld, dat aantoonde dat het succesvol isolaties van humaan weefsel kon uitvoeren. Daaruit volgde de vraag voor een systeem dat ook klinisch ingezet kan worden, dat geleid heeft tot de versie waar we nu mee bezig zijn: een robuust en veilig product.
Daarnaast is het systeem onder het kwaliteitssysteem van Design & Prototyping ontwikkeld zodat het onder de Medical Device Regulation gebruikt kan worden en de bijbehorende technische documentatie heeft. Dit proces, waarbij we onder andere bewust naar risico’s kijken, heeft voor betere ontwerpbeslissingen en daarmee een beter product geleid. Een bijkomend voordeel, waar we achter zijn gekomen uit gesprekken met bedrijven, is dat het hulpmiddel juist door het proces en documentatie een stuk dichterbij commercialisatie is.
Hoe ziet de toekomst eruit?
We willen het systeem eerst voor allogene (uit donor alvleesklieren) eilandjes isolaties inzetten. We zijn nu in contact met een aantal zorginstellingen elders in Europa om samen dit proces verder te ontwikkelen en als multicenter onderzoek uit te zetten. Op de langere termijn denken we ook aan gebruik van PRISM bij autologe eilandjes transplantaties waarbij we de van dezelfde patiënt de eilandjes van Langerhans isoleren en transplanteren, wanneer de eigen alvleesklier moet worden verwijderd, bijvoorbeeld in geval van chronische alvleesklierontsteking.
Maar deze technologie houdt niet op bij de isolatie van eilandjes van Langerhans. De PRISM technologie maakt het mogelijk om ook andere functionele clusters van cellen uit organen te isoleren en beschikbaar te maken voor transplantatie doeleinden, en dat opent weer nieuwe mogelijkheden in het veld van de regeneratieve geneeskunde. Daardoor zit er een grote potentie om dit ook commercieel verder uit te werken.
Meer weten over de afdeling Design & Prototyping? Of heb je zelf een ontwikkelvraagstuk?
Zie ook https://prototyping-lumc.nl/
