Medizin Kokosmilch und Rinderblut für Menschen

Der Bedarf an Spenderblut steigt, die Zahl der Blutspender stagniert. Verzweifelt suchen Mediziner nach Ersatz. Kokosmilch und Tierblut haben sie schon ausprobiert. Nun wollen sie rote Blutkörperchen klonen - und den Lebenssaft mit Synthetik ersetzen.
Von Ivo Maruszcyk

Alle paar Monate herrscht Ebbe in den deutschen Blutbanken. Wenn im Sommer und nach Weihnachten die treuen Spender im Urlaub sind, sitzen die Blutspendedienste vorübergehend auf dem Trockenen. Dann brechen sie ihre Reserven an und richten dramatische Appelle an die Öffentlichkeit. Rund 4,8 Millionen Konserven benötigen sie pro Jahr, mehr als 13.000 am Tag.

Noch können die Spender den Bedarf insgesamt zwar decken. Doch das wird sich ändern. "Wenn wir die demografische Entwicklung betrachten: In 15 oder 20 Jahren wird das anders aussehen", sagt Franz Weinauer, der ärztliche Direktor des bayerischen Rotkreuz-Blutspendedienstes.

Wenn es nach dem US-Mediziner Robert Winslow geht, wird man in einigen Jahren mit viel weniger Spenden auskommen. "Eines Tages wird künstliches Blut zur Verfügung stehen", verspricht er, "es wird sicher und zu einem vernünftigen Preis verfügbar sein."

Höchste Zeit, denn allen Aufrufen zum Trotz stagniert die Bereitschaft zur Blutspende weltweit. Gleichzeitig steigt der Bedarf: Es wächst die Zahl der älteren Patienten, die unter dem Messer der Chirurgen landen, und sie benötigen mehr Fremdblut als die Jüngeren.

In den USA ist dieser Effekt schon deutlich zu spüren. Dort wächst der Durst der Kliniken Jahr für Jahr um etwa ein Prozent, ohne dass die Spendenbereitschaft mithalten könnte. Der Preis für Blutprodukte hat drastisch angezogen, er liegt zum Teil dreimal so hoch wie in Deutschland.

Winslow glaubt, eine Lösung des Problems zu kennen. Seit mehr als 20 Jahren sucht er nach einer Substanz, die wenigstens vorübergehend Spenderblut ersetzt. Ursprünglich forschte er im Auftrag der Armee, inzwischen hat er eine eigene Firma. Es geht um ein Milliardengeschäft. Künstliches Blut, das nachweislich so sicher ist wie heutige Blutkonserven, das wäre eine Lizenz zum Gelddrucken.

Einem künstlichen Ersatz wird vermutlich nie gelingen, alle Funktionen von Blut zu übernehmen – nicht umsonst verstehen es Ärzte nicht nur als Körperflüssigkeit, sondern als ganzes Organ. Doch für die Patienten wäre viel gewonnen, wenn ein Ersatzstoff zumindest den Job der roten Blutkörperchen übernehmen könnte: den Sauerstofftransport von der Lunge durch den Körper.

Genau das leistet Winslows Präparat Hemospan, eine Lösung, die Hämoglobin aus abgelaufenen Blutkonserven oder auch Tierblut sozusagen recycelt. In Versuchen ging es Tieren im Schockzustand mit dem Ersatz sogar besser als mit Originalblut. Wann Kliniken, Lazarette und Rettungswagen mit dem künstlichen Blut ausgestattet werden können, dazu gibt Winslow allerdings lieber keine Prognose ab. Immer mal wieder verkündeten Pharmafirmen, einen Ersatzstoff für Blut gefunden zu haben – bislang sind alle gescheitert.

In den USA unternimmt der Pharmakonzern Northfield derzeit ebenfalls Studien mit künstlichem Blut. An knapp 30 Trauma-Zentren wird Schwerverletzten der Blutersatz Polyheme verabreicht. Die Substanz konnte angeblich schon Patienten am Leben erhalten, die fast ihr gesamtes Blut verloren hatten. Northfield macht keinen Hehl daraus, dass sich vor allem die Armee für sein Produkt interessiert.

Bereits seit 2001 ist Hemopure, ein Blutersatz aus Rinder-Hämoglobin, in Südafrika zugelassen. Für den Durchschnittspatienten ist die Substanz unerschwinglich, reiche Patienten kaufen den künstlichen Sauerstoffträger aber, um wegen der hohen HIV-Infektionsrate in Südafrika Spenderblut zu vermeiden.

In anderen Ländern spielt Hemopure bislang allerdings keine Rolle, sieht man von verbotenem Blutdoping ab, das Sportler damit betrieben haben sollen. Die Zulassung in den USA lässt weiter auf sich warten, denn Hemopure hat wohl noch zu viele Nebenwirkungen.

Künstliches Blut ist ein alter Traum der Medizin. Milch und Tierblut erwiesen sich in vergangenen Zeiten als untauglich. Im Zweiten Weltkrieg wurde verwundeten Soldaten im Pazifik das Wasser aus Kokosnüssen infundiert: Als sterile, isotone Flüssigkeit eignet es sich tatsächlich zum Plasmaersatz.

Schon in den 60er Jahren galten bestimmte Fluor-Kohlenstoff-Ketten, die Perfluorcarbone (PFCs), als große Hoffnungsträger. Diese Verbindungen nehmen Sauerstoff auf und geben ihn praktisch vollständig an das Gewebe ab. Sie reagieren praktisch gar nicht mit anderen Substanzen im Körper und sind ziemlich günstig herzustellen. Ihr Nachteil: Man muss sie in einer Emulsionslösung verabreichen, da sie nicht wasserlöslich sind. Das Immunsystem erkennt die feinen Emulsionströpfchen als Fremdkörper und mobilisiert die Abwehr in Gestalt von Fresszellen. Der milchig-trübe Blutersatz konnte daher nur in begrenzter Menge gegeben werden.

Teil 2: Von der Suche nach Ersatzflüssigkeiten zu passgenau gezüchteten Blutkörperchen aus dem Reagenzglas

Vor einigen Jahren schließlich gab es Tests mit einer Flüssigkeit, die wesentlich mehr Sauerstoff transportieren konnte als die ursprünglichen PFCs. Der Hersteller behauptet, die Studien liefen noch. Doch die letzten Nachrichten sind vier Jahre alt.

Da die Boten aus der Chemieküche nicht funktionierten, lag es nahe, ebenjenen Stoff einzusetzen, den die Natur als perfekten Sauerstoffträger für den Organismus entwickelt hat: die Eisenverbindung Hämoglobin, die in die roten Blutkörperchen eingebettet ist. Als Quellen bieten sich Blutkonserven oder Tierblut an. Dabei ergibt sich ein neues Problem: Erstaunlicherweise kommt der Körper mit frei im Blut herumschwimmendem Hämoglobin überhaupt nicht zurecht. Reines Hämoglobin verengt die Blutgefäße sehr stark, was zu Versorgungsstörungen führt. Außerdem zerfallen freie Hämoglobin-Moleküle relativ schnell. Die Überreste schädigen die Nieren.

Um einen Blutersatz herzustellen, muss man das Hämoglobin in ein größeres Molekül einbauen. Am besten koppelt man gleich mehrere Moleküle zu Polymeren zusammen, die wesentlich stabiler und unschädlicher sind als die nackten Hämoglobin-Teilchen. Befeuert durch diese Erkenntnisse, setzte in den 90er Jahren ein hitziger Wettlauf um das künstliche Blut ein. Mehrere Pharmakonzerne waren in ihrer Forschung weit fortgeschritten und wähnten sich schon auf der Zielgeraden. Viele Ärzte ließen sich von der Euphorie anstecken. Die Hämoglobin-Lösungen schienen bei großen Blutverlusten tatsächlich lebensrettende Eigenschaften zu haben. Niemand stellte mehr infrage, ob künstliches Blut zur Marktreife kommt – es ging nur noch darum, wann.

Als Favorit galt der US-Pharmariese Baxter mit seinem Produkt HemAssist. Voruntersuchungen lieferten fantastische Werte. "Keine andere Hämoglobin-Lösung ist so gut untersucht worden", erinnert sich Oliver Habler, Chefarzt der Anästhesie am Frankfurter Nordwest-Krankenhaus, der sich seit Jahren mit Blutersatz befasst. "Damals hätte jeder gedacht, dass HemAssist das Rennen macht."

Doch es kam anders. Die Zwischenauswertung einer Studie ergab, dass HemAssist-Patienten häufiger starben als jene, die mit der üblichen Salzlösung behandelt wurden. Die Studie wurde gestoppt, Baxter stellte die Forschung ein. Wahrscheinlich verengte auch HemAssist die Blutgefäße zu stark.

Inzwischen richtet sich die Hoffnung auf einen neuen Forschungsansatz: Statt Hämoglobin-Moleküle zu künstlichen Sauerstoffcontainern zu verketten, könnte man doch gleich vollständige rote Blutkörperchen herstellen.

Der Pariser Arzt Luc Douay hat es im Laborversuch geschafft, menschliche Erythrozyten zu züchten. Mit Hilfe bestimmter Wachstumsfaktoren gelang es Douay und seinen Mitarbeitern, menschliche Stammzellen aus dem Knochenmark so zu programmieren, dass sie komplette rote Blutkörperchen bildeten. Ein aufsehenerregender Erfolg: Die Erythrozyten aus dem Reagenzglas vollzogen sogar den Schritt, ihren Zellkern auszustoßen, wie es sich für rote Blutkörperchen gehört. Theoretisch könnte man auf diese Weise aus einer einzigen Stammzelle fünf bis sechs Blutkonserven herstellen. Douay glaubt, es werde nur zwei bis drei Jahre dauern, ein Verfahren zur Massenproduktion roter Blutkörperchen zu entwickeln.

Doch Skepsis ist angebracht. Fraglich ist, ob die im Reagenzglas erzeugten Erythrozyten tatsächlich genau dieselben Eigenschaften haben wie ihre Vorbilder. Bislang ist nur bewiesen, dass es grundsätzlich möglich ist, sie herzustellen. Außerdem fehlt die Technik, größere Mengen zu produzieren. Dafür wären riesige Bioreaktoren nötig. Fachleute warnen schon jetzt vor den enormen Kosten solcher Methoden.

Selbst wenn Blut eines Tages aus der Retorte kommen sollte, bleiben Spender gefragt. In manchen Dörfern lässt sich jeder Achte vom Blutspendedienst anzapfen, für Schnittchen und Obst. Der menschliche Körper bleibt eben doch die billigste und beste Quelle für Blut.

Die Wiedergabe wurde unterbrochen.