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06.12.2018 | Wissenschaft | Nachrichten

Meilenstein in der Xenotransplantation

Pavian lebt über ein halbes Jahr mit Schweineherz

Autoren:
Sabine Dobel, Wolfgang Geissel

Deutschen Forschern ist ein wichtiger Schritt auf dem Weg zur Xenotransplantation geglückt. Schon in drei Jahren könnten Studien mit Menschen starten.

Ein Team um den Münchner Herzchirurgen Professor Bruno Reichart und den Veterinärmediziner Professor Eckhard Wolf hat gentechnisch veränderte Schweineherzen in Paviane transplantiert. Von fünf Tieren waren zwei noch nach 90 Tagen bei guter Gesundheit, als ihr Versuch beendet wurde, wie die Forscher im Fachmagazin „Nature“ berichten (2018; online 6. Dezember).

Zwei Tiere lebten sogar 195 und 182 Tage, also gut ein halbes Jahr, bevor sie getötet wurden. Herz- und Leberfunktion seien normal gewesen, Abstoßungsreaktionen habe es nicht gegeben. Ein Tier starb nach 51 Tagen an einer Thrombose.

Das Gesamtergebnis sei ein Meilenstein auf dem Weg zu einer möglichen Transplantation von Schweineherzen auch bei Menschen, erläuterten die Wissenschaftler. Denn allgemein ist mit der Überlebenszeit von drei Monaten die von der Internationalen Transplantationsgesellschaft festgelegte Voraussetzung für klinische Versuche erfüllt.

„Klinisch hochrelevante Resultate“

Etwa drei Jahre würden nun weitere Vorbereitungen dauern, ehe erste klinische Studien an ausgewählten Patienten möglich sein könnten – „wenn alles gut läuft“, sagte Reichart der Nachrichten-Agentur „dpa“.

Unabhängige Experten werten die Studie als wichtigen Schritt auf dem Weg zu einer Transplantation beim Menschen. Vier der fünf Paviane schienen die Transplantation gut zu vertragen, ohne schwere Infektionen infolge der Immunsuppression zu entwickeln, betonte der Berliner Transplantations-Experte Professor Christoph Knosalla in einem „Nature“-Kommentar zu der Studie. Daher könne die Technik auch bei Menschen funktionieren, wenn die Xenotransplantation – der Austausch von Organen über Artgrenzen hinweg – weit genug fortgeschritten sei, um erste klinische Versuche zu starten.

Der Aachener Mediziner Professor Rene Tolba nannte die Ergebnisse „klinisch hochrelevant“. „Eine erste klinische Indikation für eine solche Xenotransplantation könnte die sogenannte „Bridge to Transplantation“ sein. Dabei würde einem kritisch herzkranken Patienten, der auf ein Spenderorgan wartet, eine Transplantation eines Schweineherzens als Überbrückung angeboten.“

Xenotransplantation: Seit über 30 Jahren wird geforscht

Die Xenotransplantation wird seit den 1980er Jahren erforscht. Schweine sind als Spender besonders geeignet, weil ihr Stoffwechsel dem der Menschen ähnelt. Reichart, dem 1983 die erste Herz-Lungentransplantation in Deutschland gelang, befasst sich seit langem mit dem Thema und war jahrelang Vorstand des Sonderforschungsbereichs für Xenotransplantation der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG).

In bisherigen Studien hatten Paviane Transplantationen von Schweineherzen maximal 57 Tage überlebt. Das Team um Reichart änderte nun vor allem die Art der Transplantation. Anstatt wie üblich das Herz zu kühlen, wurde es an einen Kreislauf mit einer plasmahaltigen Flüssigkeit angeschlossen, sodass es vor und während der Operation mit Sauerstoff versorgt wurde. Dies sei womöglich auch bei herkömmlichen Transplantationen eine Möglichkeit, um die Erfolge zu verbessern, sagte Reichart.

Zudem reduzierten die Forscher den Blutdruck der Paviane bei der Op auf den von Schweinen, um das Organ zu schonen. „Offensichtlich sind Schweineherzen schlechter am Leben zu halten als Menschenherzen“, sagte Reichart.

Herz-Wachstum eingedämmt

Die Forscher mussten im Versuch einen weiteren Schritt gehen. Paviane sind kleiner als Schweine – das Schweineherz wuchs und führte zu tödlichen Leberschäden. Deshalb haben die Forscher mit dem mTOR-Hemmer Temsirolimus aus der Krebsmedizin das Wachstum eingedämmt.

Das wäre beim Menschen unnötig, da sein Herz in der Größe etwa dem Schweineherz entspricht. Die Schweine waren genetisch manipuliert worden, um die Abstoßungsreaktion zu verringern.

Jetzt müssten weitere derartige Versuche folgen, sagte Reichart. Nach den Vorgaben für klinische Studien sollen sechs von zehn Tieren mindestens die Drei-Monatsfrist erreichen. Dies sei in einem halben Jahr erreichbar, sagte Reichart. „Wir hoffen, dass wir im Frühjahr damit fertig sind.“

Neue Immunsuppressiva nötig

Parallel gehe es nun darum, neue Immunsuppressiva zu testen. „Wir brauchen einen humanisierten Antikörper, den müssen wir in den nächsten zwei Jahren einsetzen", sagte Reichart. „Wir hoffen, dass wir dann die Genehmigung für Pilotstudien bekommen.“ Dabei sollen nicht nur Schweineherzen, sondern auch Schweinenieren verpflanzt werden. Es werde aber weitere Jahre dauern, bis die tierischen Spenderorgane als Standardmethode eingesetzt und Tiere dafür eigens produziert werden könnten.

Spenderorgane von Tieren hätten auch Vorteile, so Reichart. Die gesamte Mikrobiologie des Spenderorgans sei im Gegensatz zu Spenderherzen toter Menschen bekannt. Dies mindere das Risiko von Infektionen. Der Empfänger könne in Ruhe vorbereitet werden. „Das ist das Elegante der Xenotransplantation: Im Gegensatz zur humanen Transplantation ist alles vorher bekannt.“

Zuletzt hatte es vor einigen Jahren einen großen Schritt bei der Transplantation von genmodifizierten Schweineherzen in Paviane gegeben. Die Herzen wurden im Bauchraum eingesetzt und schlugen dort zweieinhalb Jahre – ohne allerdings das Herz des Pavians zu ersetzen.

Die Vision, mit tierischen Organen Menschenleben zu retten, geht weit zurück. In den USA hatte bereits in den 1980er Jahren ein Arzt sogar gewagt, einer todgeweihten Neugeborenen mit funktionsunfähigem Herz ein Pavianherz einzusetzen. Das Mädchen überlebte nur etwa zwei Wochen. In klinischen Studien wurden Diabetikern bereits Schweine-Pankreas-Inselzellen transplantiert. (dpa/Mitarbeit: eis)

Xenotransplantation-Fakten
  • Übertragung von Zellen oder Organen zwischen verschiedenen Tierarten.
     
  • Schweine gelten als vielversprechende Option, um Organe für Menschen zu gewinnen, weil ihr Stoffwechsel ähnlich ist. Schweineherzen haben zudem eine ausreichende Funktion der linken Herzkammer, um einen Menschen am Leben zu halten, und sie sind klein genug, um in den Thorax zu passen.
     
  • Bedenken: Schweine können Viren übertragen (etwa Hepatitis E, Schweine-Cytomegalieviren oder Schweine-Circoviren). Die Tiere tragen im Genom auch Schweine-Retroviren (PERV), die sich teilweise aktiv replizieren und übertragen werden könnten.

Quelle: Ärzte Zeitung

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