Wanneer bij een nierdonatie de bloedgroepen niet overeenkomen, kan dat worden opgelost met een zogeheten ‘cross-over nierdonatie’. Voor zijn promotieonderzoek ontwikkelde Danny Blom een aantal geavanceerde, wiskundige modellen om problemen rond zulke cross-over donatie te verbeteren. Ook toonde hij met zijn onderzoek aan hoe de berekeningen en werkwijze in de praktijk kan worden geïmplementeerd.
Blom is op 15 december gepromoveerd aan de faculteit Mathematics and Computer Science aan de technische universiteit Eindhoven (TU/e). Het basisidee achter nierruil is dat twee incompatibele paren A en B donornieren kunnen uitwisselen als de donor van A compatibel is met de patiënt van B en andersom. In feite is dit begrip van toepassing op elk aantal donor-patiënt paren, zolang elke patiënt eindigt met een passende donor. "Op deze manier kan elke donor indirect zijn beoogde patiënt helpen door zijn nier aan een andere patiënt te geven", voegt Blom toe.
Ruilprogramma’s donornieren
Het ruilen van nieren wordt over het algemeen geregeld via gecoördineerde nierruilprogramma's (kidney exchange programs (KEP)). De vraag is daarbij hoe je een passend donor-patiënt-paar in een KEP kunt identificeren zodat die donororganen kunnen worden ten gunste van zoveel mogelijk patiënten. Blom vertelt dat een eenvoudig model voor nieruitwisselingsprogramma's kan worden beschreven als een netwerk van comptabiliteiten. Voor elk incompatibel paar kan een knooppunt of kruispunt in dit netwerk worden gelabeld, en een pijl van knooppunt A naar knooppunt B als de donor van A compatibel is met de donor van B.
Omgaan met onzekerheid
Blom weet dat er altijd veel onzekerheid is over de structuur van netwerken van nierruilprogramma's, omdat het onmogelijk is om zeker te weten of een donor en een patiënt compatibel zijn. Ook kunnen onvoorziene gebeurtenissen leiden tot veranderingen in het netwerk. Donoren en patiënten kunnen zich terugtrekken uit het nierruilprogramma. Bijvoorbeeld als de donor of de patiënt te ziek is om een operatie te ondergaan of als de patiënt op het punt staat een transplantatie te ontvangen van een beter passende donor via een alternatief transplantatieprogramma. Patiënten die een donornier zouden krijgen, staan dan echter met lege handen. Blom onderzocht daarom de uitkomsten van KEP’s in het geval dat kan worden afgedwongen dat de uitwisselingen waarbij geen sprake is van onvoorziene omstandigheden kunnen leiden tot transplantaties.
Moeilijke match Bij ruilprogramma’s voor donornieren komt het voor dat een aantal patiënten moeilijk te matchen is. Daarom hebben internationale en interdisciplinaire samenwerkingsverbanden de afgelopen jaren gezamenlijke nierruilprogramma’s opgezet om zo de ‘poolgrootte’ uit te breiden. Uit een uitgebreid experimenteel onderzoek van Blom kwam ook naar voren dat zijn nieuwe model kan leiden tot consistent grotere aantallen transplantaties in vergelijking met sommige van de huidige bestaande samenwerkingsverbanden. Bloms onderzoek had betrekking op puur het wiskundige perspectief van een medische toepassing. Om de kans op afstoting van donornieren te voorspellen, hebben wetenschappers van het DEEPGRAFT-consortium twee jaar gelden machine learning en kunstmatige intelligentie inzet.
