US-Forscher testen Schwein-zu-Mensch-Transplantation in gespendetem Körper

Forscher berichteten am Donnerstag über das Neueste aus einer überraschenden Reihe von Experimenten zur Rettung von Menschenleben mit Organen von gentechnisch veränderten Schweinen.

Dieses Mal haben Chirurgen in Alabama einem hirntoten Mann die Nieren eines Schweins transplantiert – eine Schritt-für-Schritt-Probe für eine Operation, die sie hoffentlich noch in diesem Jahr an lebenden Patienten versuchen werden.

„Der Organmangel ist in der Tat eine absolute Krise, und wir hatten nie eine wirkliche Lösung dafür“, sagte Dr. Jayme Locke von der University of Alabama in Birmingham, der die neueste Studie leitete und eine klinische Studie mit Schweinen beginnen will Nierentransplantationen.

Ähnliche Experimente haben in den letzten Monaten Schlagzeilen gemacht, als die Forschung zu Tier-zu-Mensch-Transplantationen voranschreitet.

Zweimal in diesem Herbst befestigten Chirurgen der New York University vorübergehend eine Schweineniere an Blutgefäßen außerhalb des Körpers eines verstorbenen Empfängers, um sie bei der Arbeit zu beobachten. Und Anfang dieses Monats gaben Chirurgen am Medical Center der University of Maryland einem sterbenden Mann ein Herz von einem genmanipulierten Schwein, das ihn bisher am Leben erhält.

Aber die Wissenschaftler mussten noch mehr darüber lernen, wie man solche Transplantate testet, ohne das Leben eines Patienten zu riskieren. Mit der Hilfe einer Familie, die den Körper eines geliebten Menschen für die Wissenschaft gespendet hat, ahmte Locke die Art und Weise nach, wie menschliche Organtransplantationen durchgeführt werden – von der Entnahme der „Spender“-Schweinenieren bis zum Einnähen in den Unterleib des verstorbenen Mannes.

Etwas mehr als drei Tage lang, bis der Körper des Mannes von der Lebenserhaltung entfernt wurde, überlebte das Schweinenierenpaar ohne Anzeichen einer sofortigen Abstoßung, berichtete ihr Team am Donnerstag im American Journal of Transplantation.

Das war nur eine von mehreren zentralen Erkenntnissen. Locke sagte, es sei nicht klar, ob empfindliche Schweinenieren-Blutgefäße der hämmernden Kraft des menschlichen Blutdrucks standhalten könnten – aber sie taten es. Eine Niere wurde beim Entfernen vom Schwein beschädigt und funktionierte nicht richtig, aber die andere begann schnell, Urin zu produzieren, wie es eine Niere tun sollte. Es wurden keine Schweineviren auf den Empfänger übertragen und in seinem Blutkreislauf wurden keine Schweinezellen gefunden.

Locke sagte jedoch, dass das Nierenexperiment weitreichendere Auswirkungen haben könnte – weil es zeigt, dass ein hirntoter Körper ein dringend benötigtes menschliches Modell sein kann, um potenzielle neue medizinische Behandlungen zu testen.

Die Untersuchung wurde im September durchgeführt, nachdem Jim Parsons, ein 57-jähriger Mann aus Alabama, nach einem Dirtbike-Rennunfall für hirntot erklärt worden war.

Nachdem wir gehört hatten, dass diese Art von Forschung „das Potenzial hat, Hunderttausende von Leben zu retten, wussten wir ohne Zweifel, dass das etwas war, dem Jim definitiv sein Gütesiegel aufgedrückt hätte“, sagte Julie O'Hara, Ex-Parsons. Ehefrau.

Der Bedarf an einer weiteren Organquelle ist enorm: Während im vergangenen Jahr in den USA mehr als 41,000 Transplantationen durchgeführt wurden, ein Rekord, bleiben mehr als 100,000 Menschen auf der nationalen Warteliste. Tausende sterben jedes Jahr, bevor sie ein Organ bekommen, und Tausende weitere werden nicht einmal auf die Liste gesetzt, was als zu weit hergeholt angesehen wird.

Tier-zu-Mensch-Transplantationen, sogenannte Xenotransplantationen, werden seit Jahrzehnten erfolglos versucht. Das menschliche Immunsystem greift das fremde Gewebe fast sofort an. Aber Wissenschaftler haben jetzt neue Techniken, um Schweinegene zu bearbeiten, damit ihre Organe menschenähnlicher sind – und einige sind bestrebt, es erneut zu versuchen.

Die jüngste Reihe von Schweineversuchen „ist ein großer Schritt nach vorne“, sagte Dr. David Kaczorowski vom University of Pittsburgh Medical Center. Der Übergang zu Studien der ersten Phase bei potenziell Dutzenden von Menschen wird „immer machbarer“.

Kaczorowski, ein Herztransplantationschirurg, hat Experimente durchgeführt, in denen Schweineorgane in nichtmenschlichen Primaten getestet wurden, die dazu beigetragen haben, den Weg zu ebnen, aber „es gibt nur Dinge, die wir lernen können, indem wir sie in Menschen transplantieren.“

Es bleiben noch Hürden, bevor die formellen Tests an Menschen beginnen, einschließlich der Entscheidung, wer sich für den Test eines Schweineorgans qualifizieren würde, sagte Karen Maschke, eine Forschungswissenschaftlerin am Hastings Center, die bei der Entwicklung von ethischen und politischen Empfehlungen für die ersten klinischen Studien mit einem Stipendium des National helfen wird Institute für Gesundheit.

Wissenschaftler müssen auch noch viel darüber lernen, wie lange Schweineorgane überleben und wie sie am besten genetisch verändert werden können, warnte Dr. Robert Montgomery von NYU Langone Health, der im Herbst die Nierenexperimente dieses Zentrums leitete.

„Ich denke, verschiedene Organe erfordern unterschiedliche genetische Modifikationen“, sagte er in einer E-Mail.

Für das neueste Nierenexperiment arbeitete UAB mit Revivicor zusammen, der Tochtergesellschaft von United Therapeutics, die auch Organe für die jüngste Herztransplantation in Maryland und das Nierenexperiment in New York bereitstellte. Die Wissenschaftler des Unternehmens nahmen 10 genetische Veränderungen an diesen Schweinen vor, indem sie einige Gene ausschalteten, die einen menschlichen Immunangriff auslösen und die Organe der Tiere zu groß werden lassen – und einige menschliche Gene hinzufügten, damit die Organe für das Immunsystem der Menschen weniger fremd aussehen.

Dann gibt es praktische Fragen, wie man den Zeitaufwand für den Transport von Schweineorganen an ihren Bestimmungsort minimieren kann. UAB brachte die veränderten Schweine in einer keimfreien Einrichtung in Birmingham unter, komplett mit einem Operationssaal-ähnlichen Raum, um die Organe zu entnehmen und sie für die Transplantation vorzubereiten.

Der wissenschaftliche Leiter von Revivicor, David Ayares, sagte, dass zukünftige Pläne den Bau weiterer solcher Einrichtungen in der Nähe von Transplantationszentren beinhalten.