Viele schwerkranke Menschen weltweit warten vergeblich auf ein Spenderorgan: Die Wartelisten sind lang, die Anzahl der Spenderorgane gering. Seit langem suchen Forscher daher Möglichkeiten, tierische Organe für Menschen zu nutzen. Jüngste Fortschritte in der Gentechnik ermöglichen inzwischen, die Spendertiere – meist Schweine – so zu verändern, dass der menschliche Körper das tierische Organ nicht abstößt. Im Januar 2022 konnte so erfolgreich ein Schweineherz in einen menschlichen Patienten transplantiert werden, der ohne das Spenderorgan gestorben wäre. Weiterhin sind aber viele Fragen zur Machbarkeit und Sicherheit solcher Xenotransplantationen offen.
Hirntoter als Modellorganismus
Aus ethischen Gründen können solche Fragen normalerweise nicht an lebenden Menschen geklärt werden. Gerade in Fällen, in denen der Patient auch ohne das Spenderorgan weiterleben kann – etwa durch Dialyse bei einer Nierenschädigung – wäre es ohne weitere Sicherheitsstudien nicht vertretbar, das Risiko einer Xenotransplantation einzugehen. Tiermodelle haben allerdings nur eine sehr begrenzte Aussagekraft.
Ein Team um Paige Porrett von der University of Alabama at Birmingham berichtet nun von einer unkonventionellen Lösung für dieses Problem: Als „Modellorganismus“ für eine Nierentransplantation vom Schwein in den Menschen nutzten sie einen hirntoten Menschen. „Obwohl ein hirntoter Körper ein feindliches Umfeld für das transplantierte Organ dargestellt und so nur eine eingeschränkte Bewertung der Nierenfunktion möglich ist, ermöglicht das Modell, zahlreiche Risiken besser einzuschätzen“, erklären die Forscher. „Das erleichtert, in Zukunft klinische Phase-1-Studien an lebenden Menschen zu entwickeln.
Gentechnisch veränderte Schweinenieren
Der Organempfänger war ein 57-jähriger Mann, der vor seinem Tod erklärt hatte, dass er seine Organe zu Transplantations- und Forschungszwecken spenden wolle. Mit Einwilligung der Angehörigen wählten die Forscher ihn für ihre Studie aus. Nach seinem Hirntod im Herbst 2021 erhielten sie seine Vitalfunktionen maschinell aufrecht, entnahmen beide Nieren des hirntoten Empfängers und transplantierten ihm die Nieren eines 13 Monate alten Schweins, das speziell für die Organspende gezüchtet worden war.
Damit die Schweinenieren im menschlichen Körper nicht abgestoßen werden, war das Spenderschwein gentechnisch verändert worden: Vier Schweinegene hatten die Forscher ausgeschaltet, darunter drei, die eine Antikörperreaktion des menschlichen Immunsystems verursachen und eines, das für übermäßiges Gewebewachstum verantwortlich wäre. Außerdem hatten sie sechs menschliche Gene eingefügt, um Abstoßungsreaktionen zu verhindern. Um vorab einschätzen zu können, ob das menschliche Immunsystem die neuen Organe akzeptiert, führten sie eine sogenannte Kreuzprobe durch, mit der sie sicherstellten, dass im Blutserum des Empfängers keine Antikörper gegen das Spendergewebe vorhanden sind.
