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Zwei genmodifizerte Ferkel, deren Herzen in den rechts im Bild dargestellten Pavian transplantiert wurden.
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Yvonne Maier
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Zwei genmodifizerte Ferkel, deren Herzen in den rechts im Bild dargestellten Pavian transplantiert wurden.

In Deutschland warten rund 12.000 Menschen auf ein Spenderorgan. Doch die Zahl der Organspender war zehn Jahre lang sehr niedrig, erstmals 2018 ging die Zahl wieder leicht nach oben. Forscher um den Münchner Herzchirurgen Bruno Reichart suchen darum seit Langem nach einem Ausweg: Die Organe könnten von Tieren stammen, die mittels der sogenannten "Xenotransplantation" verpflanzt werden. Bruno Reichart hat vor rund 50 Jahren schon die allerersten Herztransplantationen in Deutschland ausgeführt.

Nun ist ihm ein weiterer wichtiger Schritt gelungen, berichten er und seine Forschergruppe im Fachblatt "Nature". Mehrere Paviane überlebten einige Monate bis zu über einem halben Jahr mit Spenderorganen von genmodifizierten Ferkeln. Das hat bislang weltweit noch kein Forscher geschafft, sagt Bruno Reichart im BR-Interview.

"Der Fortschritt ist, dass es uns nach 25 Jahren geglückt ist, ein Modell zu entwickeln, in dem das Herz ersetzt wird." Prof. Bruno Reichart, Walter Brendel Zentrum für Experimentelle Medizin, LMU, München

Paviane überlebten bis zu einem halben Jahr

Die Transplantation von Schweineherzen in Paviane ist eine Herausforderung. In den vergangenen 25 Jahren überlebte bislang nur ein einziger Pavian mit einem transplantierten Schweineherz, und das nur für 57 Tage. Das mache Bruno Reicharts Studie bemerkenswert, sagt Prof. Rene H. Tolba, der an der Studie nicht beteiligt war.

"Erstmalig konnte gezeigt werden, dass die Transplantation von gentechnisch modifizierten Schweineherzen in Pavianen in der Lage war, die Herzfunktion über einen Zeitraum von bis zu 195 Tagen aufrecht zu erhalten." Prof. Rene Tolba, Universitätsklinik RWTH Aachen

Mehrere Maßnahmen führten dabei zum Erfolg: Einerseits waren die Schweine gentechnisch verändert, sozusagen "menschenähnlicher", sodass die Organe besser verträglich waren. Zweitens wurden die Schweineorgane zwischen Entnahme und Transplantation dauerhaft mit einer blutähnlichen Flüssigkeit und Sauerstoff versorgt, also nicht einfach nur gekühlt. Schweineherzen sind sehr empfindlich, die Paviane, die Herzen eingesetzt bekommen haben, die nicht lückenlos mit Sauerstoff versorgt wurden, überlebten nur wenige Tage. Eine Technik, die übrigens auch in der Mensch-zu-Mensch-Transplantation zu besseren Ergebnissen führen könnte, sagt Christoph Knosalla vom Deutschen Herzzentrum in Berlin.

Transplantiertes Herz darf nicht wachsen

Der dritte Schritt: Medikamenten verhinderten ein zu starkes Wachstum der transplantierten Schweineherzen. Das passiert einerseits, weil Ferkelherzen übertragen wurden, die natürlicherweise noch weiter wachsen - ein Problem für die verhältnismäßig kleinen Paviane. Darüber hinaus ist der Blutdruck der Paviane sehr viel höher ist als bei den genveränderten Ferkeln. Darauf reagiert die Herzwand mit Wachstum. Das aber schränkt die Funktionstätigkeit des Herzens ein und kann zu tödlichen Leberschädigungen führen, weil es zu einem Rückstau im Blut kommt.

Bei den Pavianen, die drei und über sechs Monate überlebten, wurde der Blutdruck darum künstlich niedrig gehalten. Darüber hinaus bremsten Medikamente das Zellwachstum, so blieb das Spenderherz gleich groß wie vor der Transplantation.

Bei allen Pavianen wurde das Immunsystem - wie bei normalen Transplantationen auch - dauerhaft unterdrückt, so dass die Spenderorgane nicht abgestoßen wurden und es wurde verhindert, dass das Blut verklumpt.

Der Herzchirurg Reichart, Mitglied des Forscherteams der LMU München, ist da sehr optimistisch.

Der Herzchirurg Reichart, Mitglied des Forscherteams der LMU München, ist da sehr optimistisch.

Schweinherzen für Menschen?

Für Bruno Reichart ist klar: Mit seinen erfolgreichen Tests ist der Weg für Versuche an Menschen frei, womit in Zukunft der akute Organmangel verringert und die Wartelisten wieder kürzer werden könnten.

"Mit den neuen Methoden der Genschere ist Xenotransplantation nicht mehr Science-Fiction. Die Forscher um Reichart konnten zwei Probleme lösen: Die Konservierung der Spenderherzen und das Wachstum." Prof. Bernhard Banas, Vorsitzenden der Deutschen Transplantationsgesellschaft (DTG) und Leiter des Transplantationszentrums im Uniklinikum Regensburg

Bis es so weit ist, muss aber noch viel geklärt werden. Abgesehen von ethischen Fragen sind noch viele medizinische Fragen offen. Zum Beispiel die Sorge vor Infektionen. Es gibt Viren in Schweinen (PERV), die theoretisch auch auf den Menschen überspringen könnten. Doch auch dafür gibt es schon Lösungsansätze:

"Es gibt Schweinerassen, die keine oder nur sehr wenige PERVs im Erbgut aufweisen, zum Beispiel Auckland Island Schweine. Des Weiteren böten Genscheren die Möglichkeit, die Viren aus dem Schweinegenom zu eliminieren, was eine amerikanische Arbeitsgruppe bereits zeigen konnte." Dr. Björn Petersen, Friedrich-Loeffler-Institut, Bundesforschungsinstitut für Tiergesundheit, Neustadt am Rübenberge

Darüber hinaus ist eine Infektion mit solchen tierischen Viren bislang noch nicht beobachtet worden, schon heute werden zum Beispiel Herzklappen von Schweinen in Menschenherzen eingesetzt oder Schweinehaut bei Brandopfern verwendet.

Hoffnung für Menschen auf der Organspende-Warteliste?

Es muss sich aber erst noch zeigen, inwiefern sich die Versuche reproduzieren lassen und ob diese Ergebnisse wirklich auf den Menschen übertragbar sind. Dennoch sind sich die meisten Experten einig:

"Diese Publikation ist bahnbrechend und überzeugend. Vor allem, weil die verwendeten Herzen im lebenden Tier funktionieren mussten. Natürlich ist dieser Fortschritt klinisch relevant, denn man darf nicht vergessen, dass der Patient der ersten Organtransplantation am Herzen in Deutschland gerade einmal 24 Stunden überlebt hat." Dr. Joachim Denner, Robert Koch-Institut (RKI), Berlin

Die Internationale Gesellschaft für Herz- und Lungentransplantationen hat im Jahr 2000 ein Vorgehen vorgeschlagen: Sollten im Tierversuch 60 Prozent der Tiere drei Monate lang mit einem artfremden Herzen überleben können, könnte man anfangen, klinische Studien an Menschen zu planen. Die nächsten Schritte von Bruno Reichart sind auf jeden Fall klar:

"In den nächsten zwei Jahren müssen wir noch einiges verbessern, die Gruppen vergrößern und die Spenderschweine verfeinern. Ich glaube, dass man - wenn alles schon klappt und die Behörden mitmachen - in drei Jahren Xenotransplantationen machen kann." Prof. Bruno Reichart, Walter Brendel Zentrum für Experimentelle Medizin, LMU, München

Schweineherzen als Überbrückung vor menschlicher Transplantation?

Im ersten Schritt sind solche Xenotransplantationen übrigens nicht für einen Dauereinsatz im Menschen geplant, sagt Björn Petersen vom Friedrich-Löffler-Institut im BR-Interview.

"Sondern, dass man in Situationen, in denen der Patient ansonsten versterben würde, weil kein Spenderorgan zur Verfügung steht, man so eine lebensbedrohliche Situation mit einem Schweineherzen überbrücken könnte, bis man ein normales menschliches Spenderorgan erhält." Björn Petersen, Friedrich-Loeffler-Institut, Bundesforschungsinstitut für Tiergesundheit, Neustadt am Rübenberge

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