Xenotransplantation Pavian lebt länger als ein halbes Jahr mit Schweineherz

Schlagen Schweinherzen eines Tages auch in Menschenkörpern?

(Foto: mauritius images/Bearbeitung: SZ)
  • Nach der Transplantation lebte eines der Tiere 195 Tage, bevor es eingeschläfert wurde.
  • Noch nie hat ein Lebewesen mit einem Spenderherz von einer fremden Spezies so lange überlebt.
  • Optimistisch geschätzt könnte es einen ersten Versuch mit einem Menschen bereits in drei Jahren geben.
Von Hanno Charisius

Der Brustkorb des Patienten "wurde an der Mittellinie geöffnet", Heparin injiziert und die Herz-Lungen-Maschine an den Blutkreislauf des Patienten angeschlossen. Die Körpertemperatur wurde auf 34 Grad Celsius gesenkt, die Hauptschlagader abgeklemmt, dann schnitten die Chirurgen das Herz heraus. Dies ist die nüchterne Beschreibung des Beginns einer Herztransplantation, wie sie in einem Aufsatz in der aktuellen Ausgabe des Fachjournals Nature steht. Für Menschen mit Herzschwäche im Endstadium ist ein neues Herz meist die einzige Chance auf Heilung - normalerweise ist das jedoch inzwischen keinen Bericht mehr in einem Fachmagazin wert. In diesem Fall jedoch war der Organempfänger ein Pavian, und der Spender ein Schwein. Nach der Transplantation lebte der Affe 195 Tage, gut ein halbes Jahr, bevor er eingeschläfert wurde. Noch nie hat ein Lebewesen mit einem Spenderherz von einer fremden Spezies so lange überlebt.

Das Experiment wird von der Fachwelt als Durchbruch gefeiert. Experten, die nicht an der Arbeit beteiligt waren, bezeichnen die Veröffentlichung als "bahnbrechend", "eindrucksvoll", "Meilenstein" oder "klinisch hochrelevant". "Der erreichte Fortschritt ist so relevant, dass erste klinische Anwendungen von Organen aus genetisch veränderten Schweinen zu erwägen sind", sagt Gustav Steinhoff, Leiter des Referenz- und Translationszentrums für kardiale Stammzelltherapie an der Universitätsmedizin Rostock.

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Xenotransplantation heißt das Konzept, das den chronischen Mangel an Spenderorganen einmal beheben soll: Organe von eigens gezüchteten Tieren könnten das Leben todkranker Menschen verlängern. Wenn alles gut laufe, "können wir damit vielleicht schon in drei Jahren in die Klinik gehen", sagt der Münchner Herzchirurg Bruno Reichart, der das Schweineherz in die Brust des Pavians verpflanzt hat. "In die Klink gehen" bedeutet hier: das Experiment mit einem Menschen wagen.

Seit 25 Jahren versuchen Forscher, Schweineherzen in Pavianen zum Schlagen zu bringen. Der bisherige Überlebensrekord lag bei 57 Tagen. Acht Jahre liegt dieser Versuch zurück. 25 Jahre Arbeit für 57 Tage Überleben. In Nature berichten Reichart und sein Team jetzt, wie sie vorgegangen sind, um die medizinische Grenze zwischen den Arten zu verschieben. Sie benutzten gentechnisch veränderte Schweine, um die Abstoßungsreaktion des Immunsystems des Pavians gegen das fremde Organ zu reduzieren. Sie verwendeten eine neue Methode, um das Herz für den Transfer vorzubereiten. Und sie bremsten mit einem Medikament das Wachstum der Schweineherzen, die sonst zu groß würden für den Brustkorb der Paviane.

Nach diesem optimierten Protokoll verpflanzte Reichart mit seinem Team fünf Herzen in fünf Paviane. Einer verstarb früh, zwei wurden nach drei Monaten gemäß des Versuchsprotokolls getötet. So war es mit der Ethikkommission abgestimmt worden. Die zwei übrigen Tiere durften weiterleben, 182 und 195 Tage lang. Vier der fünf Tiere schienen die Transplantation gut zu vertragen, ohne schwere Infektionen infolge der Immunsuppression, betonte der Berliner Transplantations-Experte Christoph Knosalla in einem Begleitkommentar in Nature.

Reichart hat bereits weitere Transplantationen geplant. Weitere Erfolge sind nötig, bevor Versuche mit Menschen starten können. Laut den Richtlinien der International Society of Heart and Lung Transplantation wären erste klinische Versuche grundsätzlich erst dann zu rechtfertigen, wenn 60 Prozent der Paviane drei Monate überleben und die Versuchsreihe mindestens zehn Tiere umfasst, die für diesen Zeitraum überleben.

In Deutschland müsste das Paul-Ehrlich-Institut (PEI) eine Xenotransplantation von Schwein auf Mensch genehmigen. "Dazu muss die potenzielle Nutzen-Risiko-Bilanz für die Transplantat-Empfänger, also die zu erwartende Wirksamkeit und Funktionalität im Vergleich zu den zu erwartenden Nebenwirkungen, als positiv eingeschätzt werden", heißt es dazu vom PEI.

Im Erbgut der Schweine stecken Reste von Viren, die entfernt werden müssen

Trotz der genetischen Anpassung der Spenderschweine, um Abstoßungsreaktionen zu reduzieren, werden die Patienten auf Medikamente angewiesen sein, die ihr Immunsystem davon abhalten, das fremde Organ zu attackieren. Ob die Ärzte dabei die gleichen Mittel einsetzen können, wie es jetzt Reichart und seine Kollegen taten, ist noch offen. Eine erste Anwendung für eine Xenotransplantation wäre die sogenannte "Bridge to Transplantation". Dabei würden Ärzte einem lebensbedrohlich herzkranken Patienten, der auf ein passendes menschliches Spenderorgan wartet, als Überbrückung die Transplantation eines Schweineherzens anbieten.

Ein weiterer Aspekt muss in jedem Fall geklärt werden, bevor ein Mensch als Empfänger in Betracht kommt. In den Zellen von Schweinen schlummern seit vielen Millionen Jahren Viren, sogenannte PERVs, versteckt im Erbgut, die im Laufe der Evolution ihre Aktivität eingebüßt haben. Sie stellen ein potenzielles Risiko dar und müssten aus dem Erbgut der Spenderschweine entfernt werden. Dass dies theoretisch möglich ist, haben Molekularbiologen im Jahr 2017 gezeigt.

Dass ein solcher Gewaltakt aber überhaupt notwendig ist, bezweifeln allerdings manche Experten. So sagt Eckhard Wolf, in dessen Labor die gentechnisch veränderten Schweine für Reicharts Transplantationen geschaffen wurden: "Wahrscheinlich muss nur ein PERV wirklich raus", und es gebe bereits Schweinerassen ohne diese Virusreste im Erbgut. Sollten sich weitere Virusüberbleibsel als problematisch erweisen, könne man diese entweder herauszüchten oder per Gentechnik herausschneiden. Wolf arbeitet jetzt weiter daran, Schweine genetisch so zu optimieren, dass ihre Herzen einmal in einem menschlichen Brustkorb schlagen können.

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