Pavian überlebt über ein halbes Jahr mit Schweineherz

System ohne Herz: auf dem Weg zur Xenotransplantation?

Der Mangel an Spenderorganen und Pläne zu neue Regelungen sorgen derzeit politisch für Zündstoff. Die Wissenschaft ist inzwischen einer anderen Lösung auf der Spur: Sie will Organe von Tieren ersetzen.

Paviane mit transplantierten Schweineherzen überlebten in einem Versuch mehr als ein halbes Jahr, bevor die Studie abgebrochen wurde. Damit ist die Übertragung von Schweineherzen auf Menschen als Lösung für den Mangel an Spenderorganen einen großen Schritt näher gerückt.

Ein Forscherteam um den Münchner Herzchirurgen Bruno Reichart und den Veterinärmediziner Eckhard Wolf transplantierte mit einer ausgefeilteren Technik gentechnisch veränderte Schweineherzen in Paviane. Von fünf Tieren waren zwei noch nach 90 Tagen bei guter Gesundheit, als ihr Versuch beendet wurde, wie die Forscher im Fachmagazin Nature berichten. 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.

Möglicherweise bald Studien am Menschen

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. Etwa drei Jahre würden nun weitere Vorbereitungen dauern, ehe erste klinische Studien an ausgewählten Patienten möglich sein könnten.

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 Transplantationsexperte Christoph Knosalla in einem Nature-Kommentar. Daher könne diese entwickelte Technik auch bei Menschen funktionieren, wenn die Xenotransplantation - der Austausch über Artgrenzen hinweg - weit genug fortgeschritten sei, um erste klinische Versuche zu starten.

Ergebnisse klinisch sehr relevant

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

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).

Bisher überlebten Tiere nie so lang nach Transplantation

Bisher 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.

Die Forscher mussten im Versuch einen weiteren Schritt gehen. Paviane sind kleiner als Schweine - das Schweineherz wuchs und führte zu tödlichen Leberschäden. Deshalb gaben die Forscher Temsirolimus, ein Derivat von Rapamycin, um das Wachstum einzudämmen. 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.

Weitere Studien notwendig

Es müssten nun 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."

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 bekommen, Pilotstudien zu machen." Dabei sollen nicht nur Schweineherzen, sondern auch Nieren verpflanzt werden. Parallel dazu werde es aber weitere Jahre dauern, bis die tierischen Spenderorgane als Standardmethode eingesetzt und Tiere dafür eigens produziert werden könnten.

Die tierischen Spenderorgane hätten viele Vorteile, sagte 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 in den 1980er Jahren ein Arzt sogar gewagt, einem todgeweihten Neugeborenen mit funktionsunfähigem Herz ein Pavianherz einzusetzen. Das Mädchen überlebte nur etwa zwei Wochen. In klinischen Studien wurden bereits Pankreas-Inselzellen aus Schweinen transplantiert, um Menschen mit Diabetes zu helfen.

Mehr über ein spannendes Projekt aus der Transplantationschirurgie lesen Sie im esanum Immunologie-Blog: die Kopftransplantation am Menschen

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