{"id":29026,"date":"2022-01-18T14:57:13","date_gmt":"2022-01-18T13:57:13","guid":{"rendered":"https:\/\/semmelweis.hu\/nki\/?p=29026"},"modified":"2022-10-03T13:09:50","modified_gmt":"2022-10-03T11:09:50","slug":"erfolg-in-der-xenotransplantation-genetisch-veraendertes-schweineherz-in-menschen-transplantiert","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/semmelweis.hu\/deutsch\/2022\/01\/18\/erfolg-in-der-xenotransplantation-genetisch-veraendertes-schweineherz-in-menschen-transplantiert\/","title":{"rendered":"Erfolg in der Xenotransplantation – genetisch ver\u00e4ndertes Schweineherz in Menschen transplantiert"},"content":{"rendered":"

Am 7. Januar 2022 wurde einem 57-j\u00e4hrigen Mann in den USA als erstem Menschen auf der Welt ein gentechnisch ver\u00e4ndertes Schweineherz transplantiert. Dr. B\u00e9la Merkely, Rektor der Semmelweis Universit\u00e4t und Direktor des V\u00e1rosmajor Herz- und Gef\u00e4\u00dfzentrums sagte dazu: Bereits vor 30 Jahren, nach der ersten Herztransplantation in Ungarn, wies Professor Dr. Zolt\u00e1n Szab\u00f3 darauf hin, dass die langfristige L\u00f6sung ein genetisch ver\u00e4ndertes Schweineherz sein w\u00fcrde. In diesem Artikel fasst Dr. Szilvia Kugler, Assistenz\u00e4rztin in der V\u00e1rosmajor-Klinik, die medizinischen Details des aktuellen Falles sowie die molekularen Grundlagen der bei Xenotransplantationen durchgef\u00fchrten Genver\u00e4nderungen zusammen. <\/strong><\/p>\n

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Vor 30 Jahren, als Dr. Zolt\u00e1n Szab\u00f3 Ungarn erste Herztransplantation durchf\u00fchrte, sagte folgendes: die langfristige L\u00f6sung wird das Transplantieren eines gentechnisch ver\u00e4nderten Schweineherzens. Vor dieser Operation wartete der Professor lange Zeit, bis das geeignete Spenderherz gefunden wurde. Und 30 Jahre nach dieser Aussage wurde die erste solche Xenotransplantation gemacht.<\/p>\n<\/blockquote>\n

– sagte Dr. B\u00e9la Merkely, Rektor im Zusammenhang der aktuell ver\u00f6ffentlichten Nachricht. Wenn das gentechnisch ver\u00e4nderte Schweineherz langfristig funktionieren kann, kann es die Versorgung schwerkranker Patienten mit Herzinsuffizienz revolutionieren, da es eine L\u00f6sung f\u00fcr die weltweit herrschende Spenderkrise bietet – sagte der Direktor des V\u00e1rosmajor Herz- und Gef\u00e4\u00dfzentrums. Generell warten weltweit mehrere Menschen auf ein Organ, da nicht gen\u00fcgend Spender zur Verf\u00fcgung stehen. Und eine Epidemie, wie die derzeitige, k\u00f6nnte diese Situation noch versch\u00e4rfen.<\/p>\n

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Der Rektor und Kardiologe Dr. B\u00e9la Merkely erinnerte auch daran, dass die derzeitige Implantation von Xenotransplantat eine l\u00e4ngere Vorgeschichte hat (siehe unsere Zusammenfassung weiter unten). Die aus Schweineherzklappen gefertigten biologischen Klappen sind bereits seit Jahrzehnten in der t\u00e4glichen Praxis verwendet, unter anderem bei der Katheter-Aortenklappenimplantation (TAVI). Im Hintergrund der Anwendbarkeit dieser biologischen Klappen steht auch, dass die Antigenit\u00e4t des Herzbeutels sehr gering ist. Weiterhin ist auch wichtig, was f\u00fcr eine Immunreaktion beim Einsetzen in den K\u00f6rper ausgel\u00f6st wird.<\/p>\n

Die am 7-ten Januar 2022 durchgef\u00fchrte Xenotransplantation bei dem 57-j\u00e4hrigen Mann war unbedingt n\u00f6tig, da die vor der Operation durchgef\u00fchrte sechsw\u00f6chige Behandlung \u00a0von dem – an Herzinsuffizienz im Endstadium leidenden Patienten –\u00a0 unwirksam war. Er war st\u00e4ndig auf mechanische Kreislaufunterst\u00fctzung angewiesen und wurde aufgrund seines schweren Gesundheitszustands als ungeeignet f\u00fcr die Transplantation eines menschlichen Herzens angesehen. Die Transplantation des genetisch ver\u00e4nderten Schweineherzens wurde in der US-Stadt Baltimore gemacht, die Operation dauerte etwa sieben Stunden lang.\u00a0 Laut Mitteilungen geht es dem Patienten gut, die wissenschaftliche Welt erwartet die weiteren Ergebnisse mit gro\u00dfer Interesse.<\/div>\n

Die Herstellung des gentechnisch ver\u00e4nderten Schweineherzens ist mit dem Unternehmen Revivicor verbunden. Insgesamt wurden bei zehn Genen \u00c4nderungen durchgef\u00fchrt. Vier Schweinegene wurden inaktiviert, von denen eines zu einer allm\u00e4hlichen Vergr\u00f6\u00dferung des Schweineherzens und drei zu einer Absto\u00dfung des Organs nach der Transplantation gef\u00fchrt h\u00e4tten. Sechs menschliche Gene wurden in das Schweinegenom implantiert, um negative immunologische Reaktionen zu verringern. Obwohl die Gene, die f\u00fcr die Absto\u00dfung des transplantierten Schweineherzens verantwortlich sind, erheblich ver\u00e4ndert wurden, wurde von den operierenden \u00c4rzten best\u00e4tigt, dass beim Rezipient eine starke immunsuppressive Therapie n\u00f6tig ist.\u00a0\u00a0<\/p>\n

Die Xenotransplantation (Verpflanzung eines Organs von einer anderen Spezies) hat schon eine jahrzehntelange Geschichte. 1984 wurde einem in Kalifornien geborenen Baby mit einer schweren Herzfehlbildung ein Pavianherz implantiert, doch es starb 21 Tage nach der Operation. Sp\u00e4ter wurde eindeutig, dass die meisten Schwierigkeiten bei Xenotransplantationen wegen den – sich aus Unterschieden der Tierarten ergebenden Immunreaktionen – entstehen. Daraufhin begann man mit der Herstellung gentechnisch ver\u00e4nderter tierischer Organe, wie z. B.\u00a0 mit Modifizierung des Schweineherzens. In vielen F\u00e4llen zielen die Genver\u00e4nderungen auf die Molek\u00fcle ab, die f\u00fcr Immunreaktionen verantwortlich sind. Diese Forschungen sind zweifellos von klinischer Bedeutung, da die Zeit auf der Warteliste f\u00fcr Transplantationen erheblich verk\u00fcrzt werden k\u00f6nnte, wenn gentechnisch ver\u00e4nderte Organe auf breiter Basis zur Verf\u00fcgung st\u00fcnden.<\/p>\n

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Im Oktober 2021 wurde einem hirntoten Patienten in New York mit Zustimmung der Familie eine Schweineniere implantiert. Nach dem Eingriff funktionierte die Niere mehrere Tage gut.<\/p>\n

\u00dcber die molekularen Grundlagen der Genver\u00e4nderungen bei Xenotransplantation werden in mehreren neueren Ver\u00f6ffentlichungen berichtet. In mehreren diesen Publikationen geht es um die Verhinderung von Transplantatsch\u00e4den aufgrund immunologischer Reaktionen. Zu den M\u00f6glichkeiten der Genmodifikation geh\u00f6ren die Einf\u00fchrung humaner komplementregulierender Proteine (CD46, CD59, CD55), die Eliminierung xenoreaktiver Antigene (z. B. durch Silencing der \u03b11,3-Galaktosyltransferase), die Hemmung der zellul\u00e4ren Xenotransplantatabsto\u00dfung (einschlie\u00dflich der Expression von humanem CD47), die Einf\u00fchrung humaner Proteine, die die Blutgerinnung regulieren, und entz\u00fcndungshemmender Proteine (Lu et al. 2019). In einer Publikation aus dem Jahr 2018 wurden \u00fcber das Silencing der \u03b11,3-Galaktosyltransferase in 14 genetisch ver\u00e4nderten Schweineherzen, die in Paviane transplantiert wurden, sowie \u00fcber die Einf\u00fchrung des menschlichen CD46-Molek\u00fcls und des Thrombomodulins mit guten klinischen Ergebnissen berichtet (L\u00e4ngin et al. 2018). W\u00e4hrend einer sp\u00e4teren Forschung wurden diese Genver\u00e4nderungen bei Schweineherzen, die in 8 m\u00e4nnliche Paviane implantiert wurden, durchgef\u00fchrt, und auch hier wurde ein g\u00fcnstiges klinisches Ergebnis (\u00dcberleben von 3-6 Monaten) festgestellt (Reichart et al. 2020).<\/p>\n

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Quellen:<\/p>\n

https:\/\/www.bbc.com\/news\/world-us-canada-59944889<\/a><\/p>\n

https:\/\/www.bbc.com\/news\/world-59951264<\/a><\/p>\n

https:\/\/www.newscientist.com\/article\/2304167-how-a-pig-heart-was-transplanted-into-a-human-for-the-first-time\/<\/a><\/p>\n

https:\/\/www.sciencedaily.com\/releases\/2022\/01\/220110183051.htm<\/a><\/p>\n

https:\/\/www.fiercebiotech.com\/medtech\/revivicor-s-genetically-modified-pig-heart-first-successfully-transplanted-human-patient<\/a><\/p>\n

Lu T, Yang B, Wang R, Qin C. Xenotransplantation: Current Status in Preclinical Research. Front Immunol 2019;10:3060.<\/p>\n

L\u00e4ngin M, Mayr T, Reichart B et al. Consistent success in life-supporting porcine cardiac xenotransplantation. Nature 2018;564:430\u2013433.<\/p>\n

Reichart B, L\u00e4ngin M, Radan J et al. Pig-to-non-human primate heart transplantation: The final step toward clinical xenotransplantation? Journal of Heart and Lung Transplantation 2020;39:751\u2013757.<\/p>\n<\/div>\n

P\u00e1lma Dobozi, Szilvia Kugler (V\u00e1rosmajor Herz und Gef\u00e4\u00dfzentrum)
\nFoto: Attila Kov\u00e1cs Attila \u2013 Semmelweis Universit\u00e4t (Illustration)
\n\u00dcbersetzung: Judit Szlov\u00e1k<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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