Schweineherz-Transplantation als Organspende-Alternative?
Xenotransplantation:Schweineherzen als Lebensretter
von Gunnar Fischer
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Vor zwei Jahren wurde einem Patienten das erste Schweineherz verpflanzt. Bald könnte auch in Deutschland eine solche Xenotransplantation stattfinden. Über Chancen und Risiken.
Bereits zwei Mal wurde einem schwer herzkranken Menschen ein Schweineherz als Ersatzorgan eingesetzt. Auch in Deutschland sind solche Xenotransplantationen geplant.08.01.2024 | 5:32 min
Nur zwei Monate überlebte der sterbenskranke David Bennett, nachdem ihm ein Schweineherz transplantiert wurde. Der damals 57-Jährige war der weltweit erste Patient, der am 7. Januar 2022 in Baltimore (USA) ein tierisches Ersatzorgan bekam. Auch bei Lawrence Faucette, dem zweiten Transplantationspatienten, schlug das Schweineherz nicht lange. Der 58-Jährige starb sechs Wochen später.
Christian Hagl, Direktor der Herzchirurgie an der LMU München, hat beide Fälle beobachtet:
Die Abstoßung spielte in beiden Fällen eine Rolle. Beim ersten Patienten kam aber noch dazu, dass ein Virus mittransplantiert worden war.
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Prof. Christian Hagl, Direktor der Herzchirurgie an der LMU München
Aus Fehlern lernen
"Und das ist natürlich ein Drama. So was darf nicht passieren." Seit vielen Jahren planen Hagl und Bruno Reichart, Pionier der Herzchirurgie von der Universität München, die erste Xenotransplantation in Deutschland.
Das Team um die beiden will es besser machen als die amerikanischen Kollegen. Das betrifft vor allem das Übertragungsrisiko von Infektionen, aber auch die Abstoßungsreaktionen. So soll mit Hilfe von Tests ausgeschlossen werden, dass das Spender-Schwein mit Erregern infiziert ist.
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In wie viel Prozent stimmt die DNA vom Schwein mit der des Menschen überein?
Damit das Ersatzorgan vom menschlichen Körper angenommen wird, ist zudem eine genetische Anpassung der Xeno-Schweine nötig. Zwar ist das Erbgut zwischen Schwein und Mensch zu 95 Prozent identisch, aber eben nicht ganz übereinstimmend:
Würde man ein normales Schweineherz in einen Menschen verpflanzen, käme es zu einer hyperakuten Abstoßungsreaktion.
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Eckhard Wolf, Genetiker und Biotechnologe von der LMU München
Unter Xenotransplantation wird die Verpflanzung von tierischem Gewebe und Organen auf Primaten und letztlich auch auf den Menschen bezeichnet. Das Wort leitet sich ab vom griechischen Wort "xenos" für fremd.
Für viele schwerkranke Menschen ist eine Organtransplantation oft die letzte Chance zu überleben und ihre Lebensqualität deutlich zu verbessern. Doch jedes Jahr sterben hunderte Menschen auf der Warteliste, weil es nicht genügend Spenderorgane wie Herz, Niere oder Leber gibt. Die Xenotransplantation weckt große Hoffnungen, dem Mangel menschlicher Spenderorgane in naher Zukunft besser begegnen zu können. Vor allem Schweine kommen als Organspender in Betracht, da ihre Organe in Anatomie und Physiologie denen des Menschen sehr ähnlich sind.
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Gene von Schweinen müssen angepasst werden
Um die Abstoßreaktionen in den Griff zu bekommen, muss Eckard Wolf, Genetiker und Biotechnologe von der LMU München, die Schweineherzen im Labor genetisch verändern. "Wir haben drei Gene in den Schweinezellen ausgeschaltet sowie zwei menschliche hinzugefügt, unter anderem das menschliche Thrombomodulin, so dass es auch nicht zu Blutgerinnsel kommt", erklärt der Biotechnologe.
Im Gegensatz zu ihren amerikanischen Kollegen verwendet das Münchner Forschungsteam eine andere Schweinerasse, nämlich kleine Auckland-Island-Pigs. Ihre Herzgröße passt besser zum Menschen. Bei normalen Hausschweinen muss hingegen ein Wachstumsgen ausgeschaltet werden. Bis auch in Deutschland bei einem Menschen ein Schweineherz eingesetzt werden kann, sind allerdings noch weitere Versuche erforderlich, bei denen die Schweineherzen auf Paviane transplantiert werden.
Xeno-Schweine aus München
Damit keine Keime und Viren eingeschleppt werden können, erfolgt die Haltung der Xeno-Schweine unter besonderen Hygienemaßnahmen. Um die Anlage zu betreten, muss sich der Besucher in einer Hygieneschleuse vor dem Stall komplett umziehen, duschen und sterile Kleidung tragen. Zudem ist der Schweinestall mit einem speziellen Lüftungssystem ausgestattet, um Krankheitserreger von den Tieren fernzuhalten.
Das Schweineherz, welches in den USA verpflanzt wurde, war von einem geklonten Schwein. Es wurde aus zehnfach genetisch modifizierten Zellen durch den Kerntransfer erzeugt. Der Genetiker Eckhard Wolf züchtet im Gegensatz zu seinen amerikanischen Kollegen die Spenderschweine, weil das Klonen viele Nebenwirkungen mit sich bringt. Das bedeutet, dass zwar die Gründertiere über das Klonen generiert werden, alle weiteren Generationen aber gezüchtet werden.
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Xenotransplantationen: Kritik von Tierschützern
Dass Schweine quasi als Ersatzteillager für menschliche Organe und Paviane zu Versuchszwecken für das Forschungsprojekt benutzt werden, sorgt bei Tierschützern seit vielen Jahren für Entsetzen. Doch die Versuche mit Primaten sind bei der Xenotransplantation unerlässlich, um Abstoßungsreaktionen an Tieren zu testen, deren Erbgut dem menschlichen zu 99 Prozent entspricht.
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Alternative zu humanen Spenderorganen
Die beiden Herzchirurgen sind vom Potenzial der Xenotransplantation überzeugt:
Die Hoffnung ist riesig. 700 Patienten sind im Moment transplantabel und wir können gerade mal 350 Herztransplantationen pro Jahr durchführen.
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Prof. Christian Hagl, Direktor der Herzchirurgie an der LMU München
Ein großer Organpool aus geeigneten Schweineherzen könnte diesen Mangel beheben. Reichart sieht zudem einen Vorteil gegenüber humanen Spenderherzen. So sei die gesamte Mikrobiologie des Xeno-Schweineorgans bestens untersucht. Im Gegensatz zur humanen Transplantation sei alles vorher bekannt. Dies reduziere die Gefahr von Infektionen.
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Schweineherztransplantation könnte in zwei Jahren möglich sein
Hagl und Reichart rechnen in zwei Jahren mit der ersten Schweineherztransplantation in Deutschland. Anders als in den USA ist in Deutschland eine klinisch kontrollierte Pilotstudie geplant, die vom Paul-Ehrlich-Institut genehmigt werden muss. Die beiden Xenotransplantationen an der Universitätsklinik in Baltimore waren zwei Heilversuche, für die die US-amerikanische Food and Drug Administration (FDA) eine Notfallgenehmigung erteilt hatte.