Auf einer Farm in Virginia züchtet eine Firma namens Revivicor Schweine, die genetische Ähnlichkeiten mit Menschen aufweisen. Die Wissenschaftler nennen sie GalSafe-Schweine und haben den Lebern, Nieren und Herzen der Schweine fünf menschliche Gene hinzugefügt. Die Hoffnung ist, dass die Organe entnommen und für Transplantationen verwendet werden können und dass der menschliche Körper sie nicht abstößt.
Es klingt wie Science Fiction, aber es funktioniert. Revivicor (gegründet von der britischen Firma PPL Therapeutics, die Dolly, das geklonte Schaf, produzierte) macht Fortschritte auf dem langsam wachsenden Gebiet der Xenotransplantation oder der Transplantation nichtmenschlicher Organe oder Zellen in einen menschlichen Körper. Der erste Schritt bestand darin, Transplantationen von einer Tierart in eine andere zu verwirklichen.
Im vergangenen Monat gelang es Chirurgen am National Heart, Lung und Blood Institute in Bethesda, Maryland, eines der genetisch veränderten Schweineherzen von Revivicor 945 Tage lang im Magen eines Pavians am Leben zu erhalten. Sie testeten die Immunantwort des Pavians auf das fremde Organ, nicht die Fähigkeit des Schweineherzens, als Herz des Tieres zu fungieren. Der Mensch teilt mehr als 90 Prozent seiner DNA mit Pavianen. Das Einpflanzen eines Schweineorgans in den Primaten ist daher ein Schritt in die richtige Richtung.
Es gibt einen Mangel an menschlichen Organen für Transplantationen - in den USA sterben durchschnittlich 21 Menschen pro Tag, weil sie nicht rechtzeitig transplantiert werden. Lungen oder Herzen können auf Eis nur einige Stunden funktionsfähig bleiben und werden daher häufig nicht vor Ablauf der Zeit verwendet. Revivicor ist der Meinung, dass Schweineorgane diese Lücke füllen und eine viel zugänglichere und reichlichere Versorgung mit transplantierbaren Organen schaffen können, wenn nur Wissenschaftler unseren Körper dazu bringen, sie zu akzeptieren.
Schweine sind genetisch weit entfernt von Menschen, aber ihre Organe haben eine ähnliche Größe und sind leicht zu züchten, weshalb sie ein Ziel für die Xenotransplantation waren. Schweineklappen werden bereits erfolgreich bei Herztransplantationen eingesetzt.
Eine Organtransplantation von Mensch zu Mensch gibt es erst seit den 1950er Jahren, und Wissenschaftler haben fast so lange an Transplantationen von Tier zu Mensch gearbeitet. In den 60er Jahren experimentierte Keith Reemtsma mit der Transplantation von Schimpansennieren in Menschen. Die meisten von ihnen scheiterten innerhalb weniger Wochen, aber eine Frau lebte neun Monate. Die meisten anderen Xenotransplantationsversuche, insbesondere Herz und Lunge, hatten ähnliche Erfolge. Im Jahr 1984 transplantierte Leonard Bailey bei einer der bekanntesten artübergreifenden Transplantationen ein Pavianherz in ein Kind, Baby Fae. Das Herz versagte nach 20 Tagen, wurde jedoch ein Jahr später zum Tor für die erste pädiatrische Herztransplantation von Mensch zu Mensch. In jüngster Zeit haben Wissenschaftler mithilfe der Gentechnik neben dem Schweineherz 136 Tage lang eine Schweine-Niere am Leben erhalten und in einem Pavian funktioniert.
Bisher konnten Transplantationen zwischen verschiedenen Arten nicht auf unbestimmte Zeit durchgeführt werden, da das menschliche Immunsystem so aufgebaut ist, dass es fremde Organe abstößt. In Laborversuchen treten Probleme auf, wenn menschliches Blut durch Schweineorgane pumpt. Laut Revivicor wird die Immunantwort von natürlichen Antikörpern ausgelöst, die gegen das Galaktose-Epitop oder den Teil der Schweinezellen gerichtet sind und bestimmen, ob sich Antikörper anlagern können oder nicht. Daher arbeitet das Unternehmen daran, dieses Epitop zu modifizieren, indem es dem Schweinegenom menschliches Thrombomodulin, das Protein, das diese Epitope umhüllt, hinzufügt. Das lässt sie menschlicher erscheinen und daher ist es weniger wahrscheinlich, dass der Körper sie ablehnt.
Die Herausforderung besteht darin, auf die Gene abzuzielen, die der menschliche Körper abstößt, und dann Möglichkeiten zu finden, sie zu bearbeiten. Der Pavian, der mit der Herztransplantation überlebte, befand sich auf einem schweren Kurs von Immunsuppressiva und starb, als er aus dem Regime genommen wurde. Die Wissenschaftler sind jedoch immer noch zuversichtlich, das nächste Experiment durchführen zu können - nämlich das Herz eines Pavians durch ein Schweineherz zu ersetzen.
"Basierend auf den Daten von langfristig überlebenden Transplantaten sind wir zuversichtlich, dass wir unsere Ergebnisse im lebenserhaltenden Modell wiederholen können. Dies hat das Potenzial, den Weg für die Verwendung von tierischen Organen zur Transplantation in den Menschen zu ebnen." Muhammad M. Mohiuddin vom National Heart, Lung und Blood Institute berichtete der American Association for Thoracic Surgery.
Ein Teil von Revivicors Vorstoß für Schweineorgane ist persönlich. Martine Rothblatt, Gründerin von Revivicors derzeitiger Muttergesellschaft United Therapeutics, hat eine Tochter mit pulmonaler arterieller Hypertonie, einer Lungenerkrankung, die normalerweise tödlich verläuft. Die einzige Möglichkeit, es zu behandeln, ist eine Transplantation. Sie hat Zeit und Geld in Organtransplantationen und Tissue Engineering gesteckt. Revivicor konzentriert sich auf Herzen und Lebern vor der Lunge, da die Lunge stärker vom Immunsystem beeinflusst wird. Sie haben gesagt, sie wollen die erste vollständige Organtransplantation von Schweinen auf Menschen innerhalb eines Jahrzehnts durchführen.
Rothblatts Traum, dass Revivicor zum Fließband für neue Orgeln wird, damit es nie zu eng wird, ist genau das, ein Traum. Obwohl erhebliche Fortschritte bei der Aufrechterhaltung der Integrität der Organe erzielt wurden, sind direkte Transplantationen von Schweinen auf Menschen noch weit entfernt.
"Die immunologischen und pathophysiologischen Probleme, die mit der Xenotransplantation von Schweinen verbunden sind, sind erheblich und spiegeln wahrscheinlich die Tatsache wider, dass es 80 Millionen Jahre her ist, seit das Schwein und der Mensch auf der Evolutionsskala auseinander gegangen sind", schrieb David KC Cooper, ein Chirurg am Thomas E. Starzl Transplantation Institute an der Universität von Pittsburgh Medical Center, in einem 2012 Artikel über Xenotransplantation. "Deshalb versuchen wir nach den Worten des deutschen Wissenschaftlers Claus Hammer, die Evolution zu überlisten."
Neben Körpern, die die Organe abstoßen, gibt es auch Angst vor artübergreifenden Infektionen wie der Schweinegrippe, da der Mensch keine Immunität gegen Viren hat, die von Tieren stammen. Diese Infektionen wären besonders gefährlich, da Patienten Immunsuppressiva benötigen würden, um eine Abstoßung der Organe zu verhindern. Es gibt auch schwierige moralische Gründe zu überwinden. Baileys Herztransplantation ist immer noch umstritten, und es gibt Bedenken hinsichtlich der Einwilligung des Patienten und des Tierschutzes. Wie Sie vielleicht erwarten, lehnen Tierrechtsgruppen es ab, Tiere zur Entnahme ihrer Organe aufzuziehen.
Wer in den USA eine Xenotransplantation durchführt, muss sich von der Food and Drug Administration freigeben lassen. Die Richtlinien der FDA zu den Risiken der Übertragung von Tierkrankheiten auf den Menschen, zur Einwilligung nach Aufklärung und zum Tierschutz werden ständig aktualisiert und müssen im März 2016 überarbeitet werden.
Laut MIT Technology Review "wurde ein Arzt 1996 in Indien das letzte Mal wegen Mordes verhaftet, als er einem Menschen ein Schweineherz transplantierte."
