Beide Patienten, die eine Schweineherztransplantation erhalten hatten, starben. Ist es ein „Killerschweinherz“ oder ein lebensrettender Strohhalm?

Ein weiterer Versuch der Menschheit, die Xenotransplantation zu erforschen, ist vor kurzem zu Ende gegangen.

Das University of Maryland Medical Center gab kürzlich eine Erklärung heraus: Lawrence Fawcett, ein 58-jähriger Einwohner von Maryland und der zweite menschliche Patient weltweit, der eine Schweineherztransplantation erhalten hat, starb 40 Tage nach der Schweineherztransplantation. Zuvor war der 57-jährige männliche Patient David Bene der weltweit erste Empfänger einer transgenen Schweineherztransplantation, der nach der Operation nur zwei Monate überlebte.

Fotos des weltweit zweiten Patienten mit einer Schweineherztransplantation

Warum Schweineherz wählen?

Heute müssen wir uns der Tatsache stellen, dass es bei der Versorgung mit Organtransplantationen keineswegs einen Mangel gibt.

Nach Angaben der Weltgesundheitsorganisation (WHO) benötigen jedes Jahr weltweit etwa 2 Millionen Menschen eine Organtransplantation. Nehmen wir China und die Vereinigten Staaten als Beispiele: In China sind derzeit etwa 300.000 Menschen registriert, die eine Organtransplantation benötigen, aber jedes Jahr können nur etwa 16.000 Organe erfolgreich transplantiert werden. In den Vereinigten Staaten liegt die Organtransplantationsrate bei etwa 20:1 und täglich sterben durchschnittlich 10 Menschen, weil sie nicht auf ein geeignetes Transplantationsorgan warten können. Der gravierende Mangel an Spendern stellt für diese Patienten das größte Hindernis dar. Die Xenotransplantation ist zweifellos eine vielversprechende Lösung für dieses Problem.

Warum also nicht Schweineherzen anstelle von Primaten wie Gorillas verwenden, die uns ähnlicher sind?

Gorillas

Es wird angenommen, dass Versuche zur Organtransplantation mit Hilfe von Xenobiotika an Menschen bis ins 17. Jahrhundert zurückreichen. Die frühe Forschung am Menschen konzentrierte sich auf die Entnahme von Organen von Primaten. Bereits 1984 versuchte ein Chirurg in den USA, einem kleinen Mädchen das Herz eines Pavians zu transplantieren. Das Baby wurde jedoch nach nur 20 Tagen für tot erklärt.

Wenn Wissenschaftler heute Organtransplantationen durchführen, wählen sie meist Schweineherzen statt Primatenherzen. Dafür gibt es tatsächlich viele Gründe.

Erstens sind Primaten wie Orang-Utans und Paviane, die „entfernte Verwandte“ des Menschen sind, Träger einiger Viren, die leichter auf den Menschen übertragbar sind. Darüber hinaus besteht bei der Transplantation von Primatenorganen auf Menschen eine hohe Wahrscheinlichkeit, dass der Effekt von 1+1>2 eintritt und die Viren im menschlichen Körper zu tödlicheren Viren „aufgerüstet“ werden.

Zweitens sind sich Schweine und Menschen in Bezug auf Essgewohnheiten, Stoffwechsel, Körpertemperatur und Herzfrequenz ähnlicher. Gleichzeitig ähnelt das Schweineherz dem menschlichen Herzen in Größe, Gangverteilung und Leistungsabgabe. Darüber hinaus werden Schweine schon seit langem für die Xenotransplantation ausgewählt. Derzeit ist es gelungen, Herzklappen und Pankreaszellen von Schweinen in den menschlichen Körper zu übertragen. Schweinehaut wurde auch als temporäres Transplantat für Brandopfer verwendet.

Schwein

Ein weiterer Grund besteht darin, dass es zu lange dauert, eine Generation von Primaten wie Gorillas aufzuziehen (durchschnittlich zehn Jahre). Normalerweise wird nur ein Junges geboren, sodass die Kosten für die Aufzucht und Erhaltung der Tiere hoch sind. Schweine sind anders. Sie bringen jeweils nur einen Wurf zur Welt und können innerhalb eines Jahres erwachsen werden, wodurch sie sich besser für die gezielte Zucht und Reproduktion im großen Maßstab eignen. Daher ist es ein unvermeidlicher Trend, Schweineorgane als xenogene Organe für die Transplantation beim Menschen zu verwenden.

Die verborgenen Gefahren einer Organtransplantation bei Schweinen

Obwohl Schweineorgane eine hohe Kompatibilität mit dem menschlichen Körper aufweisen, hat der Tod zweier Patienten, die eine Herztransplantation bei Schweinen erhalten hatten, bei der Bevölkerung Besorgnis über die Durchführbarkeit ähnlicher Operationen ausgelöst.

Tatsächlich hat das Forschungsteam nach dem Tod des ersten Patienten, der eine Herztransplantation mit einem Schwein erhalten hatte, die Gründe für das Versagen untersucht. Durch eine vorläufige Autopsie des Herzens des Patienten stellte das Forschungsteam fest, dass die Ergebnisse nicht mit einer typischen Xenograft-Abstoßung vereinbar waren. Der Chirurg des Patienten sagte bei einem Webinar der American Society of Transplantation, dass das porcine Cytomegalovirus verheerende Auswirkungen auf Herztransplantationen haben könne und eine mögliche Todesursache des Patienten gewesen sei.

Am 22. Juni 2022 veröffentlichte NEJM einen ausführlichen Bericht über den Fall.

Erster Fallbericht eines Patienten mit einer Herztransplantation durch ein Schwein

Bei dem zweiten Patienten, der eine Schweineherztransplantation erhalten hatte, war es ähnlich wie beim ersten Patienten, dass es zunächst keine Anzeichen einer Abstoßung gab. Später zeigten sich jedoch die ersten Anzeichen einer Abstoßung und der Patient verstarb innerhalb weniger Tage.

Mit der Durchführung von zwei Schweineherztransplantationen konnte vorläufig nachgewiesen werden, dass der Plan, Schweineherzen auf Menschen zu transplantieren, durchführbar ist und zumindest die ursprüngliche Herzfunktion erhalten werden kann. Der Tod beider Transplantationspatienten beweist jedoch, dass dieser Eingriff nicht nur mit der Technik selbst zusammenhängt, sondern auch eng mit individuellen Unterschieden verknüpft ist.

Die Gesamtsituation lässt sich in folgenden Aspekten zusammenfassen:

Das erste ist Anpassungsfähigkeit. Obwohl die Herzen von Menschen und Schweinen im Vergleich zu denen anderer Lebewesen am kompatibelsten sind, gibt es dennoch Unterschiede zwischen Menschen und Schweinen. Daher kommt es nach der Transplantation eines Schweineherzens in den menschlichen Körper zwangsläufig zu Problemen, da die Funktion nicht synchron funktioniert, genauso wie bei der Montage von Teilen unterschiedlicher Standards, die mit der Zeit leicht verschleißen und viele Probleme verursachen.

Die zweite ist eine Immunabstoßung. Obwohl genetische Modifikationen die Abstoßungsreaktion des menschlichen Immunsystems auf Schweineherzen minimieren können, kann eine Übereinstimmung der Herzen bei Menschen dennoch zu einer stärkeren Abstoßungsreaktion führen, ganz zu schweigen von der enormen Kluft zwischen Schweinen und Menschen. Selbst bei der Verwendung von Immunsuppressiva führt eine zu starke Abstoßung letztendlich dazu, dass die Medikamente unwirksam werden.

Schließlich ist da noch das Problem der Infektion. Die Einnahme von Immunsuppressiva zur Verringerung der Immunabstoßung schwächt die Abwehrkräfte des Körpers gegen fremde Krankheitserreger und erhöht dadurch das Infektionsrisiko. Daher muss ein Gleichgewicht zwischen der Verwendung von Immunsuppressiva und Infektionen gefunden werden, was ebenfalls eine große Herausforderung darstellt.

Daraus lässt sich schließen, dass bis zur Weiterentwicklung der Herztransplantationschirurgie bei Schweinen und Menschen noch ein weiter Weg zurückzulegen ist. Dabei sind sowohl Durchbrüche in der Grundlagenforschung als auch Verbesserungen bei klinischen Operationsabläufen erforderlich, um die normale Funktion der Organe zu maximieren und gleichzeitig das Überleben der Patienten zu verlängern. Nur so können wir den derzeitigen Engpass bei Herztransplantationen wirksam lindern und möglichst vielen sicheren und qualitativ hochwertigen Herzspendern zur Verfügung stellen.