Ein internationales Wissenschaftlerteam hat genetisch veränderte Schweine erzeugt, deren Zellen erstmals vor der Zerstörung durch natürliche menschliche Killerzellen, das sind wichtige Immunfaktoren, geschützt sind. Damit ist ein wichtiger Schritt getan, um in Zukunft Schweine als Organspender für Menschen einsetzen zu können. Die Forscher berichten über ihre Ergebnisse in der Fachzeitschrift „Transplantation“.
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Eine neue Auswertung der Deutschen Stiftung Organtransplantation hat gezeigt, dass immer weniger Menschen im Todesfall ihre Organe spenden. Bundesweit starben deshalb im vergangenen Jahr rund tausend der Patienten auf der Warteliste, etwa 12.000 Menschen sind derzeit noch auf der Suche nach einem Spenderorgan. Eine Möglichkeit, diesen dramatischen Mangel zu kompensieren, könnte die Transplantation von tierischen Geweben oder Organen sein.
Schwein bester Spenderorganismus
Das Schwein gilt als der am besten geeignete Spenderorganismus, wobei auch hier wie bei jeder Übertragung von Gewebe zwischen verschiedenen Arten komplexe Abstoßungsmechanismen überwunden werden müssen.
Das Immunsystem des Menschen soll den Organismus vor Eindringlingen schützen. Deshalb wird auch transplantiertes Gewebe meist bis zur vollständigen Zerstörung attackiert. Vor allem nach einer Xenotransplantation, also der Übertragung artfremden Gewebes, kommt es zu einer überschießenden Reaktion der Körperabwehr. In erster Linie sind es die natürlichen Killerzellen, kurz NK-Zellen, die körperfremde oder auch infizierte Zellen schnell und effizient eliminieren.
Forscher „optimieren“ Schweine
Weltweit arbeiten im Moment mehrere Forschergruppen daran, Schweine durch gezielte Veränderungen im Erbgut als Organspender geeignet zu machen. Das internationales Team um Professor Elisabeth Weiss vom Biozentrum und Professor Eckhard Wolf vom Genzentrum der Universität München konnte nun genetisch veränderte Schweine erzeugen, deren Zellen vor der Zerstörung durch NK-Zellen geschützt sind. Die Aktivität dieser Immunzellen wird durch Rezeptoren an ihrer Oberfläche gesteuert.
So tragen gesunde körpereigene Zellen so genannte MHC Klasse-I-Moleküle an ihrer Oberfläche, die wiederum an hemmende Rezeptoren der NK-Zellen binden. Die Folge davon: Eine Aktivierung der Abwehrzellen wird verhindert, die gesunden Körperzellen werden nicht angegriffen. An der Oberfläche von Schweinezellen befinden sich ebenfalls MHC Klasse-I-Moleküle, die aufgrund ihrer unterschiedlichen Molekülstruktur aber nicht an die hemmenden menschlichen NK-Rezeptoren binden können – und in Folge davon zerstört werden.
Transplantation tierischer Organe rückt näher
Die genetisch veränderten Schweine tragen an der Oberfläche ihrer Köperzellen aber das menschliche MHC Klasse-I-Molekül HLA-E. „Wir haben diese Zellen zusammen mit aktivierten menschlichen NK-Zellen kultiviert“, berichtet Weiss. „Sie sind zum größten Teil unversehrt geblieben. Normale Schweinezellen werden bei diesem Experiment dagegen fast vollständig zerstört.“
Professor Bruno Reichart, Sprecher der von der Deutschen Forschungsgemeinschaft geförderten Forschergruppe „Xenotransplantation“ sieht in diesem Ergebnis einen wichtigen Schritt auf dem Weg zur Transplantation tierischer Organe.
(idw – Universität München, 22.01.2009 – DLO)
