https://www.faz.net/-gwz-9m5qx

Transplantationsmedizin : Schweine, wollt ihr ewig leben?

  • -Aktualisiert am

Aktivierte Nervenzellen aus dem Hippocampus eines Schweins, zehn Stunden nach der Enthauptung. Bild: AFP

Eine Auferstehung besonderer Art wollen amerikanische Forscher bewerkstelligt haben. Sie haben in die Gehirne von toten Schweinen wieder Funken von Leben eingehaucht. Ist das Unfug? Oder steckt doch mehr dahinter?

          8 Min.

          Ostern ist immer eine gute Zeit, sich existentiellen Fragen zu widmen. Wie zeigt sich der Tod? Ist er unwiderrufbar? Oder kann man ihn rückgängig machen? Wir wissen nicht, ob die Redaktion von „Nature“ ähnliche Gedanken hegte, als sie ausgerechnet während der Karwoche mit großem Trara eine Studie veröffentlichte, die sich mit der Wiederbelebung toter Gehirne befasste. So oder so war die Reaktion vorauszusehen: Kaum ein Bericht (einschließlich dieses hier) ließ sich den biblischen Kontext entgehen. Es ging zwar nur um Schweine, und man kann auch nicht behaupten, dass sie in irgendeiner Weise wiederauferstanden sind. Trotzdem hieß es, die Schwelle zwischen Leben und Tod sei ein weiteres Stück hinausgeschoben worden. Und wer weiß, was daraus alles folge.

          Hauptautor der angeblich bahnbrechenden Studie ist Nenad Sestan, Professor für Neurowissenschaften, komparative Medizin, Genetik und Psychiatrie, der an der Yale School of Medicine in New Haven ein Labor leitet. Vor einem Jahr war er schon mal ins Gerede geraten, als er einen Vortrag ähnlichen Inhalts vor den amerikanischen National Institutes of Health gehalten hatte. Die Aufregung hielt sich da noch in Grenzen, man nahm die Sache nicht recht ernst. Nun, mit unabhängigen Gutachten und allen höheren Weihen des Wissenschaftsbetriebs versehen, sieht das anders aus. Von „Frankenschweinen“ ist die Rede. Und davon, dass man das gesamte Konzept vom Hirntod, das in der Transplantationsmedizin eine entscheidende Rolle spielt, jetzt gründlich überdenken müsse.

          Muss man das Konzept von Hirntod überdenken?

          Auf die Idee, an toten Schweinen zu experimentieren, waren Sestan und seine Mitstreiter verfallen, weil es daran nun wirklich nicht mangelt. Allein in Deutschland wandern jährlich knapp 58 Millionen in die Schlachthäuser, in den Vereinigten Staaten ungefähr doppelt so viele. Die Forscher mussten sie nicht einmal zu Versuchstieren deklarieren, was eine Menge Papier- und Verwaltungskram ersparte. Die Tiere wurden nach den Richtlinien der amerikanischen Fleischindustrie fachgerecht geschlachtet, im relativ jungen Alter zwischen sechs und acht Wochen, was hierzulande noch als Spanferkel durchgehen würde. Die abgetrennten Köpfe wurden von den Forschern enthäutet, dann mussten Unter- und Oberkiefer sowie der knöcherne Schädel dran glauben. Auch Nerven und Adern wurden gekappt, das nackte Gehirn wurde schließlich an eine Art Herz-Lungen-Maschine angeschlossen, die eine Speziallösung hineinpumpte.

          Sechs Jahre lang hatte das Team von der Yale School of Medicine an dieser sinnigerweise „BrainEx“ genannten Methode getüftelt und sie an Hunderten von Schweinen getestet. Ausgangspunkt war die Frage, was eigentlich genau bei einem Ausfall der Blutversorgung im Gehirn passiert. Bekommt es, etwa nach einem Schlaganfall, mehr als ein paar Minuten lang keinen frischen Sauerstoff, ist es nach medizinischer Lehrmeinung verloren. Milliarden von Zellen gehen im Handumdrehen zugrunde. Was für Nenad Sestan nie ganz ins Bild passte: Isolierte Zellen hielten im Labor viel länger durch und waren selbst nach Stunden ohne Sauerstoff noch zu reanimieren. Vielleicht gilt das nicht nur im Reagenzglas, sagte sich der Wissenschaftler. So kamen die Schweinehirne ins Spiel.

          Vom Zeitpunkt der Schlachtung an dauerte es vier Stunden, bis die BrainEx-Maschine ihre Arbeit aufnahm. Ob das logistische Gründe hatte, ob die Präparation so viel Zeit in Anspruch nahm, geht aus der aktuellen Veröffentlichung nicht hervor. Die Frage wurde auch auf der begleitenden Pressekonferenz nicht geklärt. Ein optimales Studiendesign hätte anfangs sicher kürzere Zeitspannen vorgesehen. Doch auch so zeigte sich der erhoffte Effekt: Sobald das als Blutersatz dienende Perfusat durch die Gefäße der toten Schweinehirne strömte, zeigten die Nervenzellen in den folgenden sechs Stunden tatsächlich das eine oder andere Lebenszeichen.

          Schweinehirne zeigten Lebenszeichen, aber kein Bewusstsein

          So konsumierten sie zum Beispiel Sauerstoff und Glukose und schieden Kohlendioxid aus, wie es lebende Hirnzellen normalerweise tun. Die Blutgefäße erweiterten sich nach Gabe von Medikamenten, die eben das bewirken sollen. Die Forscher entnahmen Gewebeproben und konnten zeigen, dass dessen Neuronen nach entsprechender Stimulation elektrische Signale austauschten. Das Sterben der Gehirnzellen nach Sauerstoffmangel sei offenbar ein schrittweiser Prozess, der viel länger dauere als bisher angenommen, folgert Nenad Sestan. Bis zu einem bestimmten Punkt könne man ihn jetzt umkehren. Ob man damit allerdings auch normale Hirnfunktionen wiederherstellen könne, wisse er nicht – das sei nicht Ziel seiner Experimente gewesen.

          Tatsächlich deutet nichts in der Studie darauf hin. Das nackte Schweinehirn zeigte im Elektroenzephalogramm (EEG) keinerlei Anzeichen einer Regung, sondern eine Nulllinie. Das ist sonst nur bei Toten oder während einer sehr tiefen Narkose der Fall. Von Wahrnehmung oder gar Bewusstsein kann in einem solchen Zustand keine Rede sein. Allerdings enthielt die verwendete Perfusionslösung auch Betäubungsmittel. „Hätten wir zu irgendeinem Zeitpunkt Anzeichen einer organisierten Gehirnaktivität gesehen, hätten wir das Experiment sofort abgebrochen“, behaupten die Forscher. Von irgendeiner Ethikkommission diktiert war das freilich nicht. Deshalb stellt sich die Frage, was der Zweck dieser Vorsichtsmaßnahme war. Warum sollte sich ein Experimentator freiwillig derart enge Grenzen setzen? Wenn er doch eventuell ein viel spektakuläreres Resultat erzielen könnte? Aus Mitleid mit dem Untersuchungsgegenstand? Oder aus Furcht vor einem Shitstorm, der angesichts der Horrorvorstellung eines isoliert leidenden Säugetiergehirns zweifellos niedergehen würde? Wer je im Labor gestanden und mit Material aus dem Schlachthof gearbeitet hat, wird eher Letzteres vermuten.

          Kritiker wie Bernd Böttiger, Direktor der Klinik für Anästhesiologie und operative Intensivmedizin der Universitätsklinik Köln, glauben ohnehin nicht daran, dass die Möglichkeit bestanden hätte, die armen Schweine im Geiste wiederzubeleben: „Nach vier Stunden ohne Sauerstoff sind höhere Hirnfunktionen mit an Sicherheit grenzender Wahrscheinlichkeit nicht zu erwarten“, sagt er als erfahrener Notfallmediziner. Es wäre also gar nicht notwendig gewesen, anschließend Betäubungsmittel zu verabreichen. Es lassen sich noch andere Kritikpunkte finden. Einer davon lautet: Für die Praxis in der Notfallmedizin sagt das Experiment allein schon deshalb nichts aus, weil es unter sehr speziellen Bedingungen stattfand am herauspräparierten Gehirn, das eisgekühlt und gründlich vom Blut befreit wurde, um jede Art von Verklumpung zu vermeiden, wie sie sonst unweigerlich eintreten würde. Außerdem bringe der Artikel in Nature nichts wirklich Neues, sagt Ulrich Dirnagl, Direktor der Abteilung Experimentelle Neurologie der Berliner Charité; es sei erstaunlich, dass er überhaupt den Review-Prozess überstanden habe. Seit Jahrzehnten wisse man, dass bestimmte Gehirnzellen im Labor mehr als 24 Stunden ohne jede Sauerstoffzufuhr unbeschädigt überstehen. Nach sechs Stunden Beobachtungszeit, wie in der Studie, sähen sie noch völlig normal aus, ein Phänomen, das als „delayed neuronal vulnerability“ bezeichnet wird und schon intensiv erforscht wurde. „Wenn man nur ein paar Stunden wartet, sieht man es nicht“, sagt Dirnagl. Den Autoren und Gutachtern hätte ein bisschen Literaturstudium wohl nicht geschadet.

          Dann wären sie vielleicht auch auf Versuche gestoßen, die Konstantin-Alexander Hossmann, emeritierter Direktor am Max-Planck-Institut für Stoffwechselforschung in Köln, vor fast fünfzig Jahren begonnen hatte. An Katzen und Rhesusaffen demonstrierte er damals, was passiert, wenn man eine Stunde lang durch Abklemmen der Arterien die Blutversorgung zum Hirn unterbindet. Das EEG fiel erwartungsgemäß auf Null, doch nach Aufhebung der Blockade zeigte sich bei vielen Tieren Stunden später erneut eine messbare Nervenaktivität. Ob es dabei allerdings zu einer Reanimation wichtiger Gehirnfunktionen kam, ist in der wissenschaftlichen Literatur umstritten; Hossmann selbst beschrieb 1987 im „Journal of the Neurological Sciences“ immerhin den Fall einer Katze, die sich in den darauffolgenden Wochen sogar so weit berappelte, dass sie wieder fressen konnte, ihr Fell putzte und ein paar wacklige Schritte hinbekam.

          Künstliche Beatmung verlängert im tiefsten Koma Leben

          Aus heutiger Sicht klingen solche Tierversuche vielleicht grausam. Aber die Medizin stand damals vor der Frage, jenen Moment im Sterbeprozess zu definieren, von dem an eine Reanimation sinnlos erscheint. Mit Beatmungsmaschinen und anderen modernen Geräten ließ sich das Leben zunehmend verlängern, selbst wenn der Patient im tiefsten Koma lag. Doch schon 1959 hatten französische Wissenschaftler nachgewiesen: Von selbst erwacht ein totes Gehirn nicht mehr. Auch Maschinen bewirken keine Wunder. Und je später nach einem Herzstillstand wiederbelebt wird, desto gravierender sind die neurologischen Schäden.

          Dass einzelne Nervenzellen oder -inseln überleben, hat nur wenig zu sagen. Als Grenze zwischen Leben und Tod ist deshalb nicht der Endzustand definiert, an dem die letzte Zelle im Schädel den Geist aufgibt. Sondern der Zeitpunkt, von dem an das Organ unwiederbringlich funktionsunfähig geworden ist. Dazu wurden in den vergangenen Jahrzehnten Kriterien entwickelt, an die sich vor allem auch die Transplantationsmediziner halten müssen, wenn sie dem künstlich am Leben gehaltenen Patienten Organe entnehmen wollen. Zunächst müssen Ursache und Ort des Schadens gefunden werden, der ins Koma geführt hat. In der Regel dienen dazu ein Computertomogramm oder andere Geräte. Auch ein Scheintod durch Medikamente muss ausgeschlossen werden. Dann werden Reaktionen überprüft, die selbst im Zustand der Bewusstlosigkeit noch funktionieren: Reflexe auf Licht, Schmerz und Sauerstoffmangel zum Beispiel. Dies alles immer von zwei Ärzten, unabhängig voneinander und zu verschiedenen Zeiten, die mindestens zwölf Stunden auseinanderliegen müssen. Dann erst gilt die Diagnose eines Hirntods als sicher. Daran ändere auch die neue Nature–Studie kein bisschen, sagt Dag Moskopp, Chefarzt an der Vivantes-Klinik für Neurochirurgie in Berlin. Irreversibel hirntot sind Nenad Sestans Schweinehirne geblieben, da half auch keine BrainEx-Maschine.

          Methodisch knüpft das Schweineexperiment an eine fragwürdige Tradition an, die mehr als hundert Jahre zurückreicht. 1908 hatte der französische Operateur Alexis Carrel den Versuch unternommen, den Kopf eines Hundes zu verpflanzen. Das transplantierte Tier gab noch ein paar Zuckungen von sich und verschied. Für seine Verdienste um die experimentelle Chirurgie wurde Carrel vier Jahre später mit dem Nobelpreis ausgezeichnet. Eine Zeitlang kamen Untersuchungen an isolierten Hirnen in Mode. Es wurden verschiedene Methoden erprobt, sie am Leben zu erhalten, bis sich herausstellte, dass dies wenig zum Verständnis des Denkapparates und noch weniger zum Fortschritt der Medizin beitrug. Von allen Einwänden unbeirrt, zeigte sich auch der amerikanische Neurochirurg Robert Joseph White. Unermüdlich schnitt er Hunden und Rhesusaffen die Köpfe ab, bis ihm 1970 an der Case Western University in Cleveland endlich eine Verpflanzung glückte. Der betreffende Affe war vom Nacken abwärts gelähmt, konnte aber noch hören, riechen, seine Augen bewegen und biss, kaum dass er aus der Narkose erwachte, einem Assistenten in den Finger. Neun Tage hielt das Tier in diesem bedauernswerten Zustand durch, dann brach sein Immunsystem zusammen.

          Idee, menschlichen Kopf zu verpflanzen

          Man kann das im Nachhinein für medizinischen Größenwahn halten. Aber Robert White war beileibe kein Stümper, sondern vierfacher Ehrendoktor, Autor von rund neunhundert Veröffentlichungen und einer der berühmtesten Chirurgen seiner Zeit. Als gläubiger Katholik und Ritter des Ordens vom Heiligen Grab beriet er Papst Johannes Paul II. in Fragen der Bioethik. Noch im hohen Alter räsonierte er in aller Öffentlichkeit darüber, dass es, die nötigen finanziellen Mittel vorausgesetzt, sehr wohl möglich wäre, die Häupter von gelähmten Patienten wie dem Astrophysiker Stephen Hawking oder dem Schauspieler Christopher Reeves auf einen neuen Körper zu transferieren. Bis heute verfolgt wird dieser Plan vom italienischen Arzt Sergio Canavero, der bereits mehrfach angekündigt hat, die erste Kopftransplantation am Menschen vorzunehmen. Ende 2017 sollte sie stattfinden, doch sein aussichtsreichster Kandidat, der an einer seltenen Muskelkrankheit leidende Programmierer Waleri Spiridonow, ist inzwischen abgesprungen.

          Und doch ist nicht alles verwerflich an dem Gedanken, dem Tod ein Schnippchen zu schlagen. Ganz ähnliche Apparate wie Nenad Sestans BrainEx-Maschine sind heute schon bei Notfällen im Einsatz. Wenn das Herz nicht mehr pumpt und das Hirn nicht mehr versorgt wird, können Ärzte das Blut absaugen und künstlich mit Sauerstoff versehen. „Extrakorporale Membranoxygenierung“ nennt sich das, und einige Rettungswagen sind bereits mit entsprechenden ECMO-Geräten ausgestattet. Herzchirurgen der Universitätsklinik Freiburg haben die Technik noch ein Stück weit verbessert. Ihr „kontrolliertes integriertes Reanimationsgerät“ (CIRD) bremst den drohenden Kollaps des Patienten durch Gabe von Medikamenten, Sauerstoff und Nährstoffen. Gleichzeitig übernimmt es die Funktion der ausgefallenen Organe Herz und Lunge. Vom Prinzip her gleicht das der Arbeitsweise der amerikanischen Maschine. Mit einem großen Unterschied: Das Ziel besteht nicht darin, ein totes Gehirn wieder aufzuwecken. Sondern darin, sein Sterben von vornherein zu verhindern.

          Das Thema der Wiederauferstehung des Geistes ist und bleibt einstweilen der Religion vorbehalten. Für den, der darin keine Hoffnung sieht, blieb bislang nur die Möglichkeit, sich einfrieren zu lassen mit der kaum begründeten Aussicht, die Medizin würde eines Tages imstande sein, die Angelegenheit rückgängig zu machen. Neuerdings gibt es dazu eine abstraktere Variante. Die amerikanische Firma Nectome arbeitet daran, den Denkapparat einzubalsamieren, um dann eines nicht zu fernen Tages das sogenannte Konnektom, also die Gesamtheit aller Nervenverknüpfungen, auszulesen und im Computer nachzubilden. Wer auch daran nicht glaubt, der findet Trost noch bei Epikur: Der Tod geht uns nichts an, befand der griechische Philosoph, denn solange wir existieren, ist er nicht da, und wenn er da ist, sind wir es nicht mehr.

          Die Recherche wurde unterstützt vom deutschen Science Media Center.

          Weitere Themen

          Topmeldungen

          Johnson und der Brexit : Drei Briefe und ein einziges Ziel

          Boris Johnson will weiter versuchen, das Brexit-Abkommen bis Ende des Monats zu ratifizieren. Schon am Montag könnte die Regierung in London eine neue Abstimmung über den Brexit-Vertrag ansetzen – wenn John Bercow das zulässt.
          Kurdisches Fahnenmeer: Demonstranten am Samstag in Köln

          Türken-Kurden-Konflikt : Kurz vor der Explosion

          Der Krieg in Nordsyrien führt auch in Deutschland zu handfesten Auseinandersetzungen zwischen türkischen und kurdischen Migranten. Das könnte erst der Anfang sein.
          Mit Arte in Oslo: Carola Rackete.

          Carola Rackete bei Arte : Ein ganz persönlicher Kulturschock

          In der Arte-Reihe „Durch die Nacht mit ...“ treffen die Aktivistin Carola Rackete und die norwegische Schriftstellerin Maja Lunde aufeinander. Man meint, sie hätten einander viel zu sagen. Es kommt anders.

          Newsletter

          Immer auf dem Laufenden Sie haben Post! Abonnieren Sie unsere FAZ.NET-Newsletter und wir liefern die wichtigsten Nachrichten direkt in Ihre Mailbox. Es ist ein Fehler aufgetreten. Bitte versuchen Sie es erneut.
          Vielen Dank für Ihr Interesse an den F.A.Z.-Newslettern. Sie erhalten in wenigen Minuten eine E-Mail, um Ihre Newsletterbestellung zu bestätigen.