Tierisches Ersatzteillager Genschweine könnten Organe liefern

Schweineorgane sollen künftig im menschlichen Körper arbeiten, ohne vom Immunsystem abgestoßen zu werden. Mit vier genmanipulierten und geklonten Ferkeln wollen Forscher diesem Ziel ein Stück näher gekommen sein.
Von Alexander Stirn

Schweine als Ersatzteillager für menschliche Organe zu verwenden - diese Idee beschäftigt Forscher bereits seit Jahren. Die so genannte Xenotransplantation, der Einbau tierischer Organe in den menschlichen Körper, gilt unter Medizinern als Ausweg aus dem chronisch knappen Markt verfügbarer Transplantate. Doch bisher hat sich der menschliche Körper erfolgreich gegen das fremde Gewebe gewehrt. Mit Hilfe einer genetischen Manipulation wollen Wissenschaftler das nun ändern.

Seit Mitte der achtziger Jahre, als Forscher die Immunreaktion des menschlichen Körpers gezielt zu steuern lernten, ist die Transplantation von Mensch zu Mensch aus der Medizin nicht mehr wegzudenken. Jährlich werden in der Bundesrepublik rund 4000 Organe verpflanzt, darunter 400 Herzen und etwa 2500 Nieren. Die Wartelisten möglicher Empfänger sind jedoch um einiges länger: Rund 10.000 Deutsche warten derzeit auf eine Niere, knapp 400 auf ein Herz.

Angesichts des Engpasses arbeiten Wissenschaftler verstärkt an Alternativen. Das Klonen körpereigener Stammzellen könnte einen Ausweg darstellen, ist aber höchst umstritten und steckt noch in den Kinderschuhen. Der Versuch, Ersatzgewebe aus den Zellen der Patienten nachzuzüchten, ist bereits weiter fortgeschritten. Bei Haut und Knorpel ist die Methode, "Tissue Engineering" genannt, bereits gelungen.

Auch die Xenotransplantation hat erste, bescheide Erfolge gezeigt. Seit den neunziger Jahren transplantieren Mediziner schweinische Zellen: Leberzellen beim Ausfall der menschlichen Leber, Zellen aus der tierischen Bauchspeicheldrüse für Diabetiker. Da ihre Organe in Größe, Infektanfälligkeit und Anatomie denen des Menschen recht ähnlich sind, kommen Schweine als bevorzugte Spender in Frage. Die wenigen Versuche, ganze Organe zu übertragen, schlugen allerdings fehl.

Das will ein Team aus Forschern der US-amerikanischen University of Missouri und der koreanischen Kangwon National University jetzt ändern. Im Laufe der Evolution hat die Menschheit natürliche Antikörper gegen bestimmte Zuckermoleküle auf der Oberfläche der tierischen Organe gebildet. Die Antikörper töten die fremden Zellen, es kommt zur Abstoßung.

Der Forschergruppe um Randall Prather ist es gelungen, eine von zwei im Schweinegenom vorhandenen Variationen des Enzyms Alpha-1,3-Galactosyltransferase außer Gefecht zu setzen. "Unsere Manipulation schaltet genau das Gen aus, das die Immunreaktion auslöst", so Prather. "Und sie öffnet die Tür zu weiteren Verbesserungen."

Aus den genetisch veränderten Schweinezellen klonten die Forscher im Labor Embryonen, die anschließend Leihmüttern eingesetzt wurden. Bei 28 Versuchen mit jeweils mindestens vier Embryonen kamen sieben manipulierte Schweinchen zur Welt. Zwei Tiere starben gleich nach der Geburt, ein weiteres 17 Tage später bei einer Blutabnahme. Von den vier überlebenden Schweinchen - allesamt weiblich - gelten drei als gesund, eines leidet unter Herzproblemen.

Damit seien zum ersten Mal derartige Schweine mit einem gezielt ausgeschalteten Gen geboren worden, berichten die Forscher. Gleichzeitig zeichne sich die benutzte Zelllinie dadurch aus, dass mit ihr ein für Schweine ungefährliches Retrovirus nicht auf Menschen übertragen werden kann - zumindest nicht im Labor.

Doch bis zur erfolgreichen Transplantation eines Schweineorgans auf den Menschen müssen noch viele Hindernisse überwunden werden: Derzeit weiß niemand, wie lange beispielsweise das Herz eines Vierbeiners die Belastungen des menschlichen Körpers aushält. Bei Experimenten mit Pavianen überlebten die Schweineherzen nie mehr als einige Monate.

Gleichzeitig ist das Risiko, durch die Xenotransplantation Krankheiten vom Tier auf den Menschen zu übertragen, noch nicht abschätzbar. Ein gefährliches Unterfangen, denn nicht nur der Empfänger eines Transplantates könnte erkranken, sondern auch die Menschen, mit denen er in Kontakt kommt.

Die Forschung jedenfalls läuft auf Hochtouren. Und das Team um Prather ist nicht allein: Erst am Mittwoch verkündete die britische Firma PPL Therapeutics - offensichtlich in Kenntnis der anstehenden "Science"-Veröffentlichung -, in ihren Labors seien am ersten Weihnachtstag fünf genetisch manipulierte Schweine zur Welt gekommen. Zwar sind Prathers Genschweine schon mehr als drei Monate alt, zwar fehlt bei den Briten eine genaue Beschreibung der Vorgehensweise, geschweige denn eine wissenschaftliche Publikation, doch PPL Therapeutics ist überzeugt: Der Markt für tierische Organe werde in den nächsten Jahren, so das Biotech-Unternehmen, mehr als fünf Milliarden Dollar ausmachen.

Und noch eines unterscheidet die beiden Gruppen: Während Prathers Tiere auf so aussagekräftige Namen wie O212-2 oder O226-4 hören, haben sich die Briten von Weihnachten inspirieren lassen; ihre Schweine heißen Noel, Angel, Star, Joy und Mary.

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