Südafrika ist der Vorreiter. Die Gesundheitsbehörden dort erteilten im April dem ersten Kunstblut für Menschen die Zulassung. Sie reagierten damit auf ein ständig wachsendes Problem: die Blutkonserven werden weltweit knapp. Die Spendebereitschaft sinkt, und gleichzeitig steigt der Bedarf an Blutkonserven – die Folgen von neuen Therapien und der demographischen Entwicklung. Mit zunehmendem Alter der Menschen steigt auch die Zahl der Herz- und Hüftoperationen, für die man vergleichsweise viel Blut benötigt.
Viele Länder Afrikas haben ein zusätzliches Problem: Ein großer Teil der Bevölkerung trägt das Aids-Virus in sich und fällt deswegen als Spender aus. Schon seit Jahren suchen Forscher deswegen nach Ersatzstoffen, die die wichtigste Funktion des Blutes übernehmen können: den Transport von Sauerstoff. Dafür kommen entweder der natürliche Blutfarbstoff, das Hämoglobin, oder synthetische Perfluorcarbone in Frage. „Hemopure” heißt das jetzt zugelassene Kunstblut. Produziert wird es von der Firma Biopure aus Cambridge in den USA. Es ist ihr zweiter großer Kunstbluterfolg: Ihr „Oxyglobin” dürfen Tierärzte schon seit zwei Jahren für Operationen an Hunden verwenden. Beide Kunstblutsorten werden aus Hämoglobin von Rindern hergestellt. Natürliches Hämoglobin ist ein schwieriges Ausgangsprodukt für künstliches Blut. Der Blutfarbstoff ist ein hochkomplexes Eiweiß, das aus vier einzelnen Ketten besteht. Im geschützten Milieu der roten Blutkörperchen sind die Ketten miteinander verknüpft. Nur so sind sie ein funktionsfähiger Sauerstofftransporteur.
Zerfallen die Blutkörperchen jedoch, dann zerbricht auch das Hämoglobin und büßt so seine Fähigkeit ein, das lebenswichtige Gas zu binden. Dabei verliert es außerdem einen wichtigen Partner, das sogenannte 2,3-Diphosphoglyrat. Ohne dieses Molekül, das in einem Hohlraum zwischen den Eiweißketten sitzt, kann es den gebundenen Sauerstoff nicht mehr abgeben. Inzwischen beherrschen die Forscher der Kunstblutfirmen jedoch biochemische Tricks, um die Eiweißketten zu vernetzen und so den Zerfall des Hämoglobins zu verhindern. Die deutsche Firma SanguiBioTech in Witten an der Ruhr verfolgt ein ähnliches Projekt wie Biopure. Die Forscher dort testen ein modifiziertes Schweinehämoglobin zur Zeit im Tierversuch.
Ob Ärzte und Patienten einem aus Tieren hergestellten Hämoglobin allerdings trauen werden, ist in Zeiten von BSE, Maul- und Klauenseuche, Rinder-TBC und Schweinepest alles andere als sicher. Zwar ist nicht jeder Erreger einer Tierkrankheit auch für den Menschen gefährlich. Dennoch werden die Hersteller solcher Präparate kostenintensiv Sorge dafür tragen müssen, daß Produkte nicht mit potentiellen tierischen Krankheitserregern verseucht sind. Die Firma Northfield in Evanston, Illinois (USA), setzt auf menschliches Hämoglobin. Der Blutfarbstoff wird aus Konzentraten von roten Blutkörperchen gewonnen, deren Haltbarkeitsdatum überschritten ist. Northfield testet ihr „PolyHeme” gerade in der letzten von drei klinischen Prüfphasen, die zur Zulassung eines jeden Medikaments vorgeschrieben sind. Nach ersten Berichten scheint PolyHeme selbst in hohen Dosen sehr verträglich zu sein – im Gegensatz zu Konkurrenzprodukten, die den Blutdruck in die Höhe steigen lassen.
Noch versteht man nicht genau, wie freies Hämoglobin den Blutdruck beeinflußt. Es gibt immerhin Hinweise darauf, daß Stickstoffmonoxid daran beteiligt ist. Dieses Gas spielt im Körper gleich mehrere wichtige Rollen, zum Beispiel sorgt es dafür, daß die Blutgefäße weit offen bleiben. Das freie Hämoglobin bindet das Gas an sich und fischt es so aus der Blutbahn. Die Gefäße ziehen sich zusammen und der Blutdruck steigt.
Die Lösung für das Problem könnte aus dem Gentech-Labor kommen. In den Fermenten der Baxter-Tochter Somatogen im US-amerikanischen Boulder produzieren gentechnisch veränderte Bakterien das begehrte Humanhämoglobin. Es gleicht seinem natürlichen Vorbild allerdings nicht hundertprozentig – und zwar mit Absicht. Die Gentechniker bastelten sich einen Sauerstofftransporter nach Maß. Das „getunte” Hämoglobin bleibt nicht nur außerhalb der schützenden Erythrocyten intakt und muß daher nicht mehr künstlich vernetzt werden. Ihm fehlt auch die Bindungsstelle für das Stickstoffmonoxid, so daß es neutral auf den Blutdruck bleibt, wie Tierversuche zeigten. Jetzt bereitet Somatogen erste klinische Tests vor. Keine Probleme mit Infektionen und der Verfügbarkeit von Rohstoffen haben die Forscher, die mit synthetischen Sauerstoffträgern arbeiten. Gute Eigenschaften fanden sie bei sogenannten Perfluorcarbonen (PFC). Diese aus Kohlenstoff, Fluor und teilweise auch aus Brom bestehenden Verbindungen sind höchst stabil, und sie reagieren nicht mit Bio-Molekülen des Körpers. Ihre Vorteile können PFCs voll entfalten, wenn man den Patienten reinen Sauerstoff zu atmen gibt. Dann transportieren sie nicht nur erheblich mehr Sauerstoff als Hämoglobin, sondern geben es auch deutlich besser ins Gewebe ab, berichtet Prof. Donat Spahn, Anästhesist und Kunstblut-Experte von der Universitätsklinik in Lausanne.
Spahn arbeitete an einer großen Studie mit dem PFC „Oxygent” von Alliance Pharmaceuticals aus San Diego, USA, mit. „Es sieht sehr gut aus. Wir haben festgestellt, daß wir bei Operationen im Schnitt zwei bis vier Beutel Blut pro Patient weniger brauchen und teilweise ganz auf Blut verzichten können, wenn wir Oxygent einsetzen”, sagt er. Berichte über den baldigen Einsatz des synthetischen Blutersatzes hält Spahn allerdings für zu euphorisch. „Wann wir eine Zulassung beantragen, ist völlig offen.” Noch fehlen dem Alliance-Forscher abschließende Studien mit Herzchirurgie-Patienten, einer der wichtigsten Patientengruppe.
Die Perfluorcarbone könnten sich trotzdem als harte Konkurrenz für die Hämoglobin-Hersteller erweisen, denn – im Gegensatz zu Hämoglobin – sind PFCs in quasi unbegrenzten Mengen preiswert und einfach herzustellen, und sie sind gut lagerbar. Weltweit liefert sich ein halbes Dutzend Firmen ein heißes Rennen um die Blutsubstitute. Es geht schließlich um viel Geld: In Europa und den USA bekommen jährlich zwischen sechs und acht Millionen Patienten während einer Operation durchschnittlich zwei Blutkonserven – das entspricht insgesamt einem Wert von drei bis vier Milliarden Dollar. Nun können zwar nicht alle Bluttransfusionen ersetzt werden, da sind sich die Experten einig. Trotzdem erwartet Spahn für Kunstblut allein in den USA einen Umsatz von über einer Milliarde Dollar.
Karin Hollricher / Thomas Willke
