08.07.12

Transplantationen

Schweine sollen Organe für Menschen liefern

Weil Spenderorgane rar sind, setzen Wissenschaftler bei Transplantationen nun auf Ersatzgewebe von Tieren.

Von Silvia von der Weiden

Rund 12.000 schwer kranke Menschen in Deutschland warten. Sie warten und hoffen auf ein neues Organ – denn eines ihrer eigenen versagt. Doch da es zu wenige Organspender gibt, dauert das Warten auf einen Ersatz immer länger. Und für sehr viele Menschen zerbricht die Hoffnung. Sie stehen zu weit hinten auf der Liste und sterben, bevor ein passendes Organ für sie gefunden wurde. Jedes Jahr passiert das hierzulande etwa 1000 Mal.

Die immer größer werdende Not durch den Mangel bei menschlichen Spenderorganen macht Wissenschaftler erfinderisch. Unter Federführung des Klinikums der Ludwig-Maximilians-Universität (LMU) in München erforscht nun ein neuer Sonderforschungsbereich der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) die Möglichkeiten der Xenotransplantation. Das ist die Übertragung von Organen und Zellen von Tieren auf den Menschen. Bei dem Forschungsprojekt, das die DFG mit 12,8 Millionen Euro ausgestattet hat, sind auch die TU München, die Medizinische Hochschule Hannover, die TU Dresden sowie das Helmholtz Zentrum München, das Friedrich-Löffler-Institut, das Deutsche Primatenzentrum, das Paul-Ehrlich-Institut sowie das Robert-Koch-Institut mit dabei. Eine große Zahl hochkarätiger Forschungsinstitute, die mithilfe von Tieren Ersatzorgane für Menschen züchten wollen.

Will der Mensch Tierorgane?

Vor allem auf Schweine setzen die Wissenschaftler: Denn die Tiere sind leicht zu züchten und ihre Organe sind ähnlich groß wie die des Menschen. Zudem gibt es schon Erfahrungswerte: Herzklappen vom Schwein werden heutzutage schon bei Menschen eingesetzt. Dabei werden vor der Transplantation auf das Klappengerüst des Schweins menschliche Zellen aufgebracht.

Aber wollen Menschen wirklich Organe vom Schwein? Was Tierschützer aufregt, kommt bei Betroffenen offenbar gut an. An der Medizinischen Hochschule Hannover wurden mehr als 1000 Organempfänger befragt. 80 Prozent von ihnen würden tierische Ersatzorgane akzeptieren, gäbe es keine Alternative. Doch bevor es soweit ist, müssen die Forscher noch viele Hürden nehmen. "Der Mensch besitzt Antikörper gegen die Tiere, er erkennt das fremde Gewebe nicht an und stößt es heftig ab", sagt der Herzchirurg Bruno Reichart von der LMU. In sieben bis acht Jahren, so schätzt er, könnten erste klinische Studien mit Schweineherzen beginnen. Die Schweine für künftige Spenderorgane kommen von den Auckland Inseln südlich von Neuseeland. "Dort werden Schweine gezüchtet, die keine pathogenen Keime in sich tragen und deshalb keine Ansteckungsgefahr für Menschen darstellen", sagt Reichart. Die Tiere seien somit der ideale Grundstock für Zellen, Gewebe und Organe, die Patienten helfen sollen, ihre lebensbedrohliche Krankheit zu bewältigen. Lange Zeit stand in Frage, ob mit den tierischen Organen, die in Menschen verpflanzt werden auch Krankheitserreger auf sie übergehen. Eine solche Gefahr schätzt Reichart jedoch als sehr gering ein, da die Tiere regelmäßig auf mögliche Erreger getestet werden.

Vor allem eine mögliche Übertragung von Tier-Viren, die bei ihnen keine erkennbaren Symptome verursachen, fürchten Forscher. Solche Viren können sich vor langer Zeit in die Erbsubstanz der Schweine eingeschlichen haben und schlummern dort. Der Wechsel in einen anderen Wirt, etwa den Menschen, könnte sie zu neuem Leben erwecken – mit unabsehbaren Folgen. "Ein besonderes Risiko stellen porcinen endogenen Retroviren (PERVs) dar, die im Genom aller Schweine integriert sind und die humane Zellen infizieren", sagt Virenexperte Joachim Denner vom Robert-Koch-Institut in Berlin, das im neuen Forschungsprojekt Fragen der Sicherheit von möglichen Ansätzen zur Xenotransplantation bewertet. In experimentellen Infektionsversuchen mit menschlichen Gewebekulturen und in verschiedenen Tiermodellen zeigten sich PERVs jedoch als weniger infektiös. "Bisher konnte keine PERV-Übertragung in allen untersuchten Systemen festgestellt werden", sagt Denner. Um eine mögliche Gefahr weitestgehend auszuschalten, setzen die Forscher auch auf gentechnisch veränderte Schweinerassen. So wollen sie Schweine züchten, denen die Virus-DNA-Abschnitte im Genom fehlen oder sie versuchen diese mit Hilfe von Antikörpern und maßgeschneiderten Molekülketten zu blockieren. Neue transgene Tierrassen sollen ein weiteres Problem lösen: Die Abstoßungsreaktionen der neuen, fremden Organe durch das menschliche Immunsystem. Derzeit wird es mit Medikamenten in Schach gehalten –allerdings mehr schlecht als recht. Deshalb sollen nun Schweine genetisch so verändert werden, dass die Reaktion des menschlichen Immunsystems gegen bestimmte tierische Eiweißmoleküle gedämpft wird.

Wenn Gewebe aus Schweinen künftig auf Menschen übertragen wird, könnten davon zunächst Patienten profitieren, die an Diabetes Typ 1 leiden. Auch beim Menschen ist eine Heilung des oft schon in der Jugend beginnenden Autoimmunleidens durch eine Organtransplantation möglich, stellt das "Deutsche Ärzteblatt" fest. "Dazu muss entweder die Bauchspeicheldüse des Patienten ersetzt werden oder Inselzellen in die Lebervene infundiert werden, wo sie dann Insulin produzieren. Dieser Weg wird jedoch selten beschritten, da die Spenderorgane rar sind." Zudem werden solche Patienten bislang lebenslang mit Medikamenten behandelt, um das Immunsystem zu unterdrücken.

"Entschärfte" Zellen

Dass sich die Einschränkungen durch die Xenotransplantation überwinden lassen, hofft auch Michael Winkler, Oberarzt in der Klinik für Transplantationschirurgie an der Medizinischen Hochschule Hannover. Zusammen mit Heiner Niemann, dem Leiter des Instituts für Nutztiergenetik in Mariensee bei Hannover, war es Winkler im Vorjahr mit Hilfe molekularbiologischer Methoden erstmals gelungen, Schweine genetisch so zu verändern, dass auf ihren Zellen keine solchen Zuckermoleküle mehr sitzen. In Reagenzglasversuchen lösten die "entschärften" Schweinezellen nur noch schwache Abwehrreaktionen aus, wenn sie mit menschlichem Serum in Kontakt gebracht wurden. Das aber könne nur der Anfang sein, meint der Wissenschaftler.

Die Xenotransplantation ist ein äußerst komplexes Feld der Medizin. So komplex, dass in der Vergangenheit viele Versuche an den Wechselwirkungen zwischen menschlichem Immunsystem und tierischen Ersatzorgan gescheitert sind. Nach Erkenntnissen der Weltgesundheitsorganisation laufen Studien mit Menschen vor allem in Ländern ohne gesetzlich klare Regeln zur Xenotransplantation. Einzig Neuseeland unterhält aktuell eine klinische Studie mit kontrollierbaren Standards.