Herzversagen: Transplantation von Tierorganen in menschliche Patienten "lebensfähiger"

Wissenschaftler haben berichtet, dass es gelungen ist, die Herzen von gentechnisch veränderten Ferkeln in die Bauchmuskeln von Pavianen zu transplantieren, wo die Herzen mehr als 1 Jahr überlebt haben. Obwohl dieses Experiment zuvor versucht wurde, hatten die Herzen zuvor weniger als die Hälfte überlebt.

Herztransplantation ist die Hauptbehandlung für Herzversagen im Endstadium. Rund 3.000 Menschen in den USA stehen derzeit auf der Warteliste für eine Herztransplantation, trotzdem stehen pro Jahr nur 2.000 Spenderherzen zur Verfügung. In der Zwischenzeit müssen Herzpatienten, die auf eine Transplantation warten, auf mechanische Geräte zurückgreifen, die das Risiko von Infektionen, Blutgerinnseln und Blutungen beim Patienten erhöhen können.

Eine vorgeschlagene Alternative war die Verwendung von Tierherzen bei menschlichen Patienten, die als "Xenotransplantation" bekannt ist.

Der Leiter der Studie, Dr. Muhammad M. Mohiuddin vom Kardio-Thoraxchirurgie-Forschungsprogramm des National Heart, Lung and Blood Institute, erläutert die Gründe für die Xenotransplantation:

"Bis wir lernen, Organe durch Tissue Engineering zu züchten, was in naher Zukunft unwahrscheinlich ist, scheint die Xenotransplantation ein guter Ansatz zu sein, um die Verfügbarkeit von menschlichen Organen zu ergänzen. Trotz vieler Rückschläge haben die jüngsten genetischen und immunologischen Fortschritte den revitalisierten Fortschritt in der Xenotransplantationsfeld. "

Zwei Hauptprobleme bei der Xenotransplantation wurden von Dr. Mohiuddins Team als Teil dieser Forschung überwunden.

Erstens wurden Schweine gentechnisch verändert, um eine Quelle von Spenderorganen zu sein. Diese Schweine hatten menschliche Gene, die ihre Organe kompatibler mit der menschlichen Physiologie machen. Schweine wurden ausgewählt, weil ihre Anatomie der menschlichen Anatomie ähnelt.

Die Ferkel wurden genetisch verändert, um das Enzym Alpha-1-3-Galactosidase-Transferase deaktiviert zu haben, was eine mögliche Ursache für eine immunologische Abstoßung eliminiert. Die Herzen der Ferkel exprimierten auch menschliche Transgene, um zu verhindern, dass Blut gerinnt.

Zweitens, anstatt die übliche generalisierte Immunsuppression zu verwenden, um die Abstoßung des transplantierten Herzens zu begrenzen, leisteten die Wissenschaftler Pionierarbeit für eine Form der zielspezifischen Immunsuppression, die weniger toxisch ist.

Ferkelherzen wurden an die Zirkulationssysteme der Paviane angeschlossen, um die Lebensfähigkeit zu testen

Um das Überleben der gentechnisch veränderten Schweineherzen zu testen, wurden die transplantierten Organe an den Kreislaufsystemen der Paviane in ihren Bäuchen befestigt. Die eigenen Herzen der Paviane blieben an ihrem Platz und lieferten weiterhin die Kreislauffunktion.

Vier Gruppen von Schweineherzen in der Studie erhielten jeweils unterschiedliche genetische Veränderungen.

Eine Gruppe von Ferkelherzen, die so konstruiert worden waren, dass sie ein menschliches Gen enthielten, hatte ein durchschnittliches Transplantatüberleben von 200 Tagen. Dies war viel länger als die durchschnittlichen Überlebenszeiten der anderen drei Gruppen, die 21 Tage, 70 Tage und 80 Tage überlebten.

Innerhalb der Gruppe, die ein durchschnittliches Überleben von 200 Tagen hatte, hatten zwei der Herzen 146 und 150 Tage nach der Transplantation aufgehört zu schlagen, aber die anderen drei transplantierten Herzen überlebten 200-500 Tage zum Zeitpunkt der Veröffentlichung der Studie.

Dr. Mohiuddin glaubt, dass diese Gruppe von Herzen länger überlebte als die anderen, da sie die einzige Gruppe war, die das menschliche Thrombomodulin-Gen aufwies. Die Expression dieses Gens verhindert einige der bei der Organtransplantation auftretenden Gerinnungsprobleme.

In der am längsten überlebenden Gruppe von Herzen wurden keine Infektionen oder andere Komplikationen beobachtet.

Der nächste Schritt für die Forscher ist es, zu testen, ob diese langlebigen gentechnisch veränderten Schweineherzen die volle Lebenserhaltung aufrechterhalten können. Dazu werden sie die Herzen der Paviane durch die Schweineherzen ersetzen.

Dr. Mohiuddin schließt:

"Xenotransplantation könnte helfen, den Mangel an menschlichen Organen, die für Transplantationen zur Verfügung stehen, zu kompensieren. Unsere Studie hat gezeigt, dass durch die Verwendung von Herzen von gentechnisch veränderten Schweinen in Kombination mit zielspezifischer Immunsuppression von Empfängerpavianen das Organüberleben signifikant verlängert werden kann Wir hoffen, dass wir aus den langfristig erhaltenen Transplantaten unsere Ergebnisse im lebenserhaltenden Modell wiederholen können, was den Weg ebnen könnte für die Verwendung von Tierorganen für die Transplantation in den Menschen. "

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