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Wissen Bald könnten Menschen Schweineherzen eingesetzt werden
Nachrichten Wissen Bald könnten Menschen Schweineherzen eingesetzt werden
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19:13 05.12.2018
Mit mikrochirurgischen Instrumenten wird an einem Schweineherz in der Uniklinik in Frankfurt am Main operiert. Quelle: Cathrin Müller/dpa
München/Hannover

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.

Voraussetzungen für klinische Versuche erfüllt

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 – „wenn alles gut läuft“, sagte Reichart.

Brücke für kritisch herzkranke Patienten

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

Der Aachener Mediziner 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 Schweineherzen als Überbrückung angeboten.“

Bisher überlebten Versuchs-Paviane maximal 57 Tage

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 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, so dass 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 ein Medikament (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.

Auch Nieren sollen verpflanzt werden

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.

Tierische Spenderorgane mindern Infektions-Risiko

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.

Erster Versuch an einem Neugeborenen in den 80ern

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. Erst im vergangenen Jahr war einem kalifornischen Wissenschaftler eine kleine medizinische Sensation gelungen. In seinem Labor hatte er Schweineembryonen gezüchtet, deren Bauchspeicheldrüsen aus menschlichen Zellen gebildet wurden.

Transplantationen von Tier zu Mensch umstritten

Aus medizinischen und aus ethischen Gründen sind Transplantationen von Tier zu Mensch umstritten. Für Kritiker verstärken die Versuche die gruselige Vorstellung von Organfabriken, die Mischwesen aus Mensch und Tier hervorbringt. Für die anderen – vor allem Patienten, die auf eine Organtransplantation warten – schürt die Möglichkeit die Hoffnung, nicht mehr auf menschliche Spenden angewiesen zu sein.

Nach Angaben der Deutschen Stiftung Organtransplantation (DSO) bewegt sich die Zahl der Organspenden in Deutschland seit Jahren auf einem Tiefstand. Hierzulande warten etwa 10.000 Menschen auf Leber, Herz, Lunge oder Niere. Viele sterben, bevor sie ein rettendes Organ erhalten. Allerdings hat die öffentliche Debatte die Zahl der Organspender wieder steigen lassen. Die derzeit diskutierte Widerspruchslösung bei Organspenden könnte nach Ansicht der DSO zudem dazu beitragen, dass „die Organspende am Lebensende zur Selbstverständlichkeit wird“.

Von Sabine Dobel und Sonja Fröhlich/RND/dpa

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