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Transplantationsmedizin : Dein ist mein Schweineherz

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Zum Nutztier im erweiterten Sinne wird das Borstenvieh, wenn es eines Tages auch für die Xenotransplantation taugt. Bild: (c) Dorling Kindersley

An menschlichen Spenderorganen mangelt es nach wie vor. Um tierische Organe nutzen zu können, müsste deren Erbgut erst von Viren befreit werden. Ansatzweise ist das jetzt gelungen.

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          Allein in Deutschland warten zurzeit mehr als achthundert Menschen auf ein neues Herz. Nur etwa die Hälfte von ihnen wird innerhalb eines Jahres tatsächlich ein Spenderorgan erhalten. Eine Alternative gibt es nicht, obwohl die Herzen von Schweinen den menschlichen in Form und Größe recht ähnlich sind.

          Heute schon ist es möglich, Herzklappen vom Schwein auf den Menschen zu übertragen. Längst nicht so einfach wäre das mit vollständigen Organen. Insbesondere die Abstoßungsmechanismen, mit denen der menschliche Körper darauf reagieren würde, erschweren den Einsatz von solchen Xenotransplantaten. „Die starke Immunantwort des Körpers ist auf die tierischen Zellen zurückzuführen, und die werden vor der Transplantation der Herzklappen in den Menschen entfernt“, erklärt Eckhard Wolf, Veterinärmediziner und Professor für Molekulare Tierzucht an der Ludwig-Maximilians-Universität München. Übrig bleibt ein Kollagengerüst, das mit Zellen des Patienten besiedelt wird. Er kommt auf diese Weise gar nicht erst in Kontakt mit den unverkennbar fremden Gewebezellen des Schweins. Mitverantwortlich für die Abstoßungsreaktion sind Zuckermoleküle auf deren Oberfläche, die sich von den menschlichen unterscheiden. Gegen solche Markermoleküle würde der menschliche Körper Antikörper ausbilden.

          Krankheitserreger aus dem Schweinegenom

          Diese und andere Hürden ließen die Xenotransplantation lange Zeit als aussichtslos erscheinen. Die allermeisten Mediziner setzten stattdessen auf die Stammzellforschung, seit es 2007 gelungen war, menschliche Gewebezellen in induzierte pluripotente Stammzellen zu verwandeln. Allerdings blieben bisher auch funktionierende Ersatzorgane aus der Petrischale eine Wunschvorstellung, obwohl schon verschiedenste Organoide im Minifomat gezüchtet wurden. Inzwischen zeigt sich wieder ein neuer Hoffnungsschimmer für die Xenotransplantation. Mit Hilfe genetischer Modifikationen lassen sich mittlerweile Schweine züchten, die keine der verräterischen Markermoleküle auf ihren Zelloberflächen bilden. Damit würde das Immunsystem ausgetrickst und könnte das Spendermaterial nicht als fremd identifizieren. Eine Gruppe am National Heart, Lung, and Blood Institute in Maryland konnte auf diese Weise die Überlebensdauer von Pavianen, denen ein Schweineherz transplantiert wurde, auf mehr als ein Jahr verlängern.

          Zu bedenken sind bei der Xenotransplantation aber noch andere Schwierigkeiten. Mit den Organen könnten auch gefährliche Krankheitserreger übertragen werden. Zwar lassen sich Schweine, die als Spender in Frage kommen, unter sterilen Bedingungen halten. Doch das reicht nicht aus: In die Erbsubstanz der Schweine haben sich im Laufe der Evolution zahlreiche endogene Retroviren, kurz PERV, eingenistet. Weil es denen gelungen ist, die Zellen der Keimbahn zu infizieren, werden die Viren von den Elterntieren an die nächste Generation vererbt.

          Viren entfernen

          Für die Schweine ist das virale Erbe harmlos, sie haben Schutzmechanismen dagegen entwickelt. Gefahr droht allerdings für den Menschen: „In der Zellkultur zeigte sich, dass menschliche Zellen durch PERV infiziert werden können“, sagt Joachim Denner, der am Robert Koch-Institut in Berlin Retroviren erforscht. Die Viren also, die sogenannte Zoonosen und im schlimmsten Fall sogar eine Epidemie auslösen.

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