Leveren er ikke bare en “rensestasjon”, men et sentralt organ knyttet til både stoffskifte og proteindannelse. Når leveren svikter, forgiftes kroppen til pasienten. En akutt leversvikt kan i løpet av timer utvikle seg til en livstruende tilstand som påvirker alle cellene i kroppen. Heller ikke hjernen vil fungere optimalt.
– Vi på SINTEF IKT konsentrerer oss om forebyggingsdelen av d-LIVER , sier Frode Strisland som har hjerte og lever projisert på kroppen.
Komplekst problem finner løsning
På grunn av kompleksiteten har det til nå ikke vært mulig å lage en kunstig, syntetisk lever. Det er rett og slett for vanskelig å finne en god erstatning for alle funksjonene leveren utfører. Mange leversviktpasienter opplever at levertransplantasjon er eneste behandlingsmulighet, men bare én av 20 får dette på grunn av mangel på donorer.
Nå har EU bevilget midler til prosjektet d-LIVER, der forskere fra flere land skal arbeide for å hjelpe leversyke mennesker gjennom flere tiltak. Pasientene vil tilbys teknologi som kan følge dem opp og håndtere sykdommen hjemme, og de får tilbud om behandling med kunstig lever når deres egen lever er svekket eller ikke fungerer som den skal.
Helseøkonomisk byrde
Kronikere trenger omfattende oppfølging, behandling, og periodevis også sykehusopphold. De har ofte dårlig livskvalitet fordi det er vanskelig å ha sykdommen og samtidig være i jobb.I tillegg kreves det spesielle kunnskaper for å følge opp leversviktpasienter siden de har et komplekst sykdomsbilde med blant annet uvanlige verdier for blodparametere. Det er derfor viktig at det er tilgang til spesialister i den medisinske oppfølgingen.
Behandling av disse pasientene representerer en stor helseøkonomisk byrde for samfunnet, og dette er en av tingene d-LIVER-prosjektet vil rette på.
Blod sirkulert gjennom kunstig lever
I stedet for en kunstig lever i kroppen utvikler nå forskerne en kunstig lever utenfor kroppen. Her skal celler fra menneske eller gris leve og gro – og fungere som virkelige leverceller. Cellene vokser i en tredimensjonal struktur i en reaktor som fungerer som en “kuvøse”. Den sikrer gode forhold for levercellene slik at de kan fungere normalt. Reaktoren må kunne kontrollere temperatur og sirkulere næringsstoffer og oksygen i passende mengder til alle cellene.
Den kunstige leveren vil kunne fungere som en “hjelpemotor” for pasienten i perioder der pasientens egen lever ikke klarer å fungere godt nok. Blod blir sirkulert fra pasienten gjennom den kunstige leveren – en behandling som tar flere timer. For å unngå problemer med avstøting av fremmede celler, trenges det en bioreaktor for hver enkelt pasient. Dette betyr at det er behov for nøyaktig planlegging og forberedelser for hver pasient.
For svært dårlige pasienter
“Vi ser for oss at denne formen for kunstig lever kan brukes for pasienter med svært dårlig leverfunksjon, og gjerne før pasientene blir så dårlige at hjernefunksjonen påvirkes og de ikke greier å ta vare på seg selv”, sier Frode Strisland på SINTEF. Pasienten opplever kriseperioder når leverfunksjonen ikke er tilstrekkelig, og da samler avfallsstoffene seg opp i kroppen. Dette kan gjerne skje i forbindelse med infeksjoner og forkjølelser – tilstander en frisk lever har god kapasitet til å håndtere. For leverpasienter kan behandling med kunstig lever være livreddende inntil de har blitt bedre og deres egen leverkapasitet er tilstrekkelig for å holde kroppen i gang.
“Det som er helt klart er at de nye kunstige levrene nok må driftes og vedlikeholdes i et sykehusmiljø, selv om forskningsprosjektet også vil se på hva som trenges for å tilby slik behandling hjemme hos pasientene”, sier Strisland.
Dette er slik EU har skissert arbeidsflyten i prosjektet.
Forebygging er like viktig
Om en klarer å merke når en leverpasient er i ferd med å få problemer, kan det være mulig å forebygge i en tidlig fase gjennom å justere den medisinske behandlingen. Dette er billigere og enklere for helsevesenet og mye bedre for pasienten som dermed får en sjanse til å slippe unna de verste krisene. Derfor er det viktig å merke seg de første tegnene på at leveren ikke fungerer godt nok.
Det er her – i forebyggingsdelen av d-LIVER – at de norske forskerne på SINTEF IKT konsentrerer seg. Tanken er at pasienter med leverproblemer skal kunne følges opp og overvåkes i hjemmene.
“Overvåking hjemme skal kunne avsløre pasienter som er i ferd med å få problemer. Vi tror dette kan redusere behovet for sykehusopphold”, sier Frode Strisland.
Siden en svekket leverfunksjon i utgangspunktet er knyttet til infeksjoner og et belastet immunforsvar, vil forskerne utvikle sensorer som pasienten kan gå med, og som kan si noe om fysisk form og aktivitet. Dessuten skal prosjektet lage et blodanalyseinstrument som skal måle utvalgte blodparametere hver dag. “Disse pasientene vil derfor kunne få en vesentlig bedre oppfølging enn de får nå, der mange kanskje bare får én legekonsultasjon hver tredje måned”, sier Strisland.
Pasienten kan ta en blodprøve selv på en lab-on-a-chip. Foto: SINTEF
Blodprøve med brikke
Pasientene skal selv kunne ta blodprøver daglig med en såkalt lab-on-a-chip blodprøve. Dette er en plastbrikke med supertynne kanaler der det finnes kjemikalier og enzymer i riktig blanding for å kunne gjøre de forskjellige analysene automatisk når pasienten har plassert brikken i analyseinstrumentet. Analyseinstrumentet vil automatisk sende måledataene til sykehuset, og pasienten blir varslet dersom det er nødvendig å gjøre noen tiltak.
Forskerne er nå i designfasen og jobber med å prøve ut sensorteknologien. Prosjektet d-LIVER koordineres av Universitetet i Newcastle og skal gå fram til 2015. Teknologien skal testes av pasienter med leversvikt i Newcastle og Berlin.
