Xenotransplantation: US-Forschende entschlüsseln Abstossungsreaktionen auf Schweineniere – und stoppen sie

Ein Forschungsteam um Robert Montgomery vom NYU Langone Transplant Institute berichtet in zwei Nature-Studien von einem spannenden Experiment: Einem hirntoten Patienten wurde eine genetisch modifizierte Schweineniere zusammen mit Schweinethymusgewebe transplantiert.

Ziel war es, die immunologischen Mechanismen hinter der Abstossung von Xenotransplantaten besser zu verstehen und anschliessend Strategien zu entwickeln, um sie zu umgehen.

Die transplantierte Schweineniere arbeitete während des gesamten 61-tägigen Untersuchungszeitraums stabil und ohne Dialysebedarf – ein Hinweis, dass selbst gering modifizierte Tierorgane über Wochen voll funktionsfähig bleiben können, so die Forschenden.

In der ersten Nature Studie erstellte das Team eine detaillierte Karte der Immunaktivität von menschlichen und Schweinenieren als Reaktion auf die Transplantation. Nach zehn Tagen zeigten Biopsien erstmals Antikörper- und Komplementablagerungen, jedoch ohne Funktionsverlust. An Tag 33 kam es zu einem abrupten Anstieg des Serumkreatinins durch eine antikörpervermittelte Abstossung. Diese liess sich durch Plasmapheresen, Komplementhemmung und rabbit-Anti-Thymozyten-Globulin vollständig rückgängig machen. An Tag 49 fanden sich schliesslich Zeichen einer kombinierten Antikörper- und T-Zell-Reaktion, die im weiteren Verlauf nicht mehr behandelt wurde.

«Unsere Ergebnisse bereiten uns besser darauf vor, schädliche Immunreaktionen während der Transplantation von Schweineorganen in lebende Menschen vorherzusehen und zu behandeln», sagt Montgomery in einer Mitteilung. «Dies schafft die Voraussetzungen für erfolgreichere klinische Studien in naher Zukunft.»

In einem zweiten Bericht führten die Forschenden eine Multi-Omics-Analyse des Bluts durch – einschliesslich Genfunktion, Genexpression und Proteomdaten. Das Team untersuchte dabei rund 5'100 exprimierte Gene aus Schwein und Mensch. Dadurch konnten sämtliche Immunzelltypen im Transplantat identifiziert und die zeitliche Abfolge der Immunreaktionen über die gesamte Versuchsdauer beschrieben werden.

Die Auswertung zeigte drei klar abgegrenzte Immunangriffe auf die Schweineniere:

Auffällig war, dass entsprechende Veränderungen im Blut bis zu fünf Tage vor sichtbaren Gewebeschäden messbar waren. «Unsere Analyse liefert Biomarker mit Potenzial für ein Frühwarnsystem bei Xenotransplantaten», sagt Co-Autor Eloi Schmauch. Seniorautor Brendan Keating betont seinerseits, dass die Studie klare Ansatzpunkte liefere «um den Erfolg von Xenotransplantationen zu verbessern und so dem akuten Mangel an verfügbaren Organen entgegenzuwirken».