Der Mangel an geeigneten Spenderorganen gehört weiterhin zu den größten Herausforderungen der Transplantationsmedizin. Allein in Deutschland warten derzeit rund 8.200 Menschen auf ein Spenderorgan, etwa 1.000 davon in Hannover. An der Medizinischen Hochschule Hannover (MHH) startet nun das neue Forschungsprojekt „Xenotransplantation in Niedersachsen“ (XeNid). Ziel ist es, die Voraussetzungen dafür zu schaffen, dass genetisch veränderte Schweineorgane künftig als zeitweiser Organersatz eingesetzt werden können, bis ein geeignetes menschliches Spenderorgan zur Verfügung steht. Das Land Niedersachsen und die VolkswagenStiftung fördern das vierjährige Vorhaben im Rahmen von „zukunft.niedersachsen“ mit rund vier Millionen Euro.

An XeNid sind mit PD Dr. med. Tobias Goecke, PD Dr. Fatih Noyan und Dr. Robert Ramm mehrere BREATH Forschende der MHH beteiligt. Das Projekt knüpft dabei an Vorarbeiten an, die im Rahmen der BREATH Junior Research Group Xenogene Lungentransplantation, unter anderem zur Organperfusion, durchgeführt wurden. Damit konnten wichtige experimentelle Voraussetzungen geschaffen werden, auf die das neue XeNid Projekt nun aufbaut.

Schweineorgane als zeitweiser Ersatz

Schweine eignen sich aufgrund ihrer anatomischen und physiologischen Ähnlichkeit zum Menschen grundsätzlich gut als potenzielle Organspender. Dazu kommen Vorteile wie die Möglichkeit Spendertiere passend zum menschlichen Empfänger auswählen und genetisch verändern zu können. Zusammen mit einer neuartigen Immunsuppression und verbesserter Organkonservierung kann so die unmittelbare Abstoßung der tierischen Organe durch das menschliche Immunsystem verhindert werden.

Das MHH-Team verfolgt dabei mehrere Ansätze. Für Patientinnen und Patienten mit akutem Leberversagen soll beispielsweise eine Form der temporären Leberunterstützung mit genetisch veränderten Schweinelebern entwickelt werden. Auch neue Konzepte für regenerative Implantate auf Basis von Schweineherzklappen und ex vivo Lungenperfusionen sind Teil des Projekts. Gleichzeitig müssen zentrale Fragen zu Immunreaktionen, Infektionsrisiken, Transplantationstechnik und ethischen Rahmenbedingungen geklärt werden. Patient:innenorganisationen sollen deshalb ebenfalls in die Entwicklung einbezogen werden.

Wie konkret das Potenzial der Xenotransplantation inzwischen geworden ist, zeigt ein aktuell im The Lancet veröffentlichter Fallbericht. Ein Patient mit terminalem Nierenversagen erhielt eine genetisch veränderte Schweineniere, die ihn 271 Tage – rund neun Monate – ohne Dialyse versorgte. Anschließend konnte die Xenotransplantation beendet und später erfolgreich eine menschliche Spenderniere transplantiert werden.

Der Fall macht zugleich deutlich, dass noch wichtige Herausforderungen bestehen. Zwar trat keine klinisch relevante Übertragung von Schweineerregern auf, und auch eine problematische Immunisierung gegen die spätere menschliche Spenderniere wurde nicht beobachtet. Im Verlauf entwickelte das Xenotransplantat jedoch Gefäßschäden und verlor schließlich seine Funktion. „Der Fall zeigt sehr eindrücklich, dass Xenotransplantation grundsätzlich als Brücke bis zu einer humanen Organtransplantation funktionieren kann. Gleichzeitig sehen wir aber auch, an welchen immunologischen und biologischen Mechanismen wir noch arbeiten müssen, um die Organfunktion langfristig zu stabilisieren“, sagt Dr. Robert Ramm.

Mit XeNid werden die Vorarbeiten, basierend auf Projekten der BREATH Junior Research Group, nun in einem größeren interdisziplinären Forschungsverbund weitergeführt und Grundlagen für deren klinische Anwendung geschaffen. Gerade die Verbindung von Organperfusion, Transplantationsmedizin und Immunologie eröffnet dabei neue Möglichkeiten für die Weiterentwicklung der Xenotransplantation.