Neue Transplantationsverfahren wecken Hoffnung bei Wartenden auf SpenderorganeMini-Intensivstationen für Spenderorgane und Ohren aus dem 3D-Drucker: Das Potenzial technischer Fortschritte für die Organtransplantation.
Europaweit erhalten laut dem Human Rights Channel des Europarats jährlich rund 41.000 Menschen ein Spenderorgan. Gleichzeitig werden im Durchschnitt 48.000 Personen auf die Warteliste für eine Organtransplantation gesetzt, das entspricht fast sechs neuen Patient:innen pro Stunde. Und nicht nur in Europa ist die Nachfrage nach Spenderorganen enorm. Weltweit steigt die Zahl der Menschen, für die alles von einem gespendeten Herz, einer Niere, Leber oder Lunge abhängt. Bei ihnen wecken große Fortschritte im Bereich der Transplantationsmedizin durch neue Technologien nun Hoffnung.
Wie man Organe haltbar macht
Fast jedes vierte im Jahr 2020 in Deutschland transplantierte Organ war eine Leber. Das macht die für ihre Fähigkeit zum Abbau von Fett und Alkohol bekannte Leber zu dem Spenderorgan, das am zweithäufigsten benötigt wird, nach der Niere. In einem bahnbrechenden Eingriff hat nun ein Forschendenteam in Zürich erstmals eine Leber transplantiert, die zuvor über drei Tage konserviert und repariert wurde.
Möglich wurde die aufsehenerregende Premiere durch ein Verfahren der Organkonservierung, das als normothermic perfusion bekannt ist. Dabei wird das zuvor entnommene Organ in einer Maschine aufbewahrt, die wichtige Funktionen des Körpers wie Temperatur oder Druckverhältnisse imitiert und insbesondere für eine stetige Durchblutung sorgt. Daher auch der Name, denn der Begriff der Perfusion beschreibt in der Medizin den Durchfluss von Flüssigkeiten durch Organe, Gewebe oder Blutgefäße und wird meist synonym zur Durchblutung verwendet.
Diese Methode verlängert die Zeit, die ein Organ außerhalb des menschlichen Körpers aufbewahrt werden kann, ohne Schaden zu nehmen, erheblich. Bis zu zehn Tage, so schätzen die Züricher Ärzt:innen von Liver4Life, könnte eine Leber im Idealfall so aufbewahrt werden. Nach der aktuell herkömmlichen Methode, bei der das entnommene Organ auf Eis gelagert und abgekühlt wird, um eine Degeneration der Zellen und des Gewebes zu verlangsamen, muss eine Leber innerhalb von acht bis zwölf Stunden transplantiert werden, um ihre Funktionsfähigkeit zu erhalten.
Zeit schaffen – Leben retten
Die Perfusionstechnologie vergrößert nicht nur das Zeitfenster für eine erfolgreiche Transplantation, sie hat auch weitere positive Auswirkungen. So zeigen mehrere Studien, dass Organe, die nach dieser Methode verpflanzt werden, häufig in einem besseren Zustand sind. Sie werden zudem von den Empfänger:innen besser angenommen. Und nicht nur das: Durch den zeitlichen Zugewinn bietet sich den Ärzten und Ärztinnen erstmals die Möglichkeit, Spenderorgane eingehend zu untersuchen und mögliche Schäden zu beheben.
So auch im Fall der Züricher Leber. Denn das von einer 29-jährigen Frau gespendete Organ wies einen vier Zentimeter großen Tumor auf und war darum von allen anderen Transplantationszentren abgelehnt worden. Festzustellen, ob der Tumor gutartig war, dauert 24 Stunden – also erheblich länger, als eine Leber unter gegenwärtigen Bedingungen nach der Entnahme aufbewahrt werden kann. Durch die neue Technik konnten die Ärzt:innen nicht nur die Gutartigkeit des Tumors feststellen, sondern die Läsion auch erfolgreich behandeln.
Das weckt Hoffnung, dass für die vielen Menschen, die derzeit auf eine Spenderleber warten, in Zukunft mehr Organe zur Verfügung stehen könnten. Wie der Leiter der Studie, Pierre-Alain Clavien, Direktor der Klinik für Viszeral- und Transplantationschirurgie am Universitätsspital Zürich, betont:
„In den USA werden 70 Prozent [der Spenderlebern] nicht verwendet. Ob wir diese 70 Prozent retten können, weiß ich nicht. Aber es ist spannend, zu versuchen, die Organe zu retten, die nicht verwendet werden, oder die, die trotz Probleme verwendet werden könnten. Diese Leber war ganz erstaunlich.“
So erstaunlich, dass das Pilotprojekt ein voller Erfolg war: Heute, ein Jahr nach dem Eingriff, geht es dem Empfänger gut. Und er soll nicht der Einzige bleiben. Denn Clavien fügt hinzu: “Unsere Therapie zeigt, dass es mit der Behandlung von Lebern in der Perfusionsmaschine möglich ist, den Mangel an funktionsfähigen Spenderorganen zu mildern und Leben zu retten.”
Mit diesem Ziel ist das Team von Liver4Life nicht allein. Auch an anderen Orten untersuchen Forschendenteams das Potenzial verschiedener Techniken für den besseren Erhalt von Spenderorganen. So hat beispielsweise das US-Medizintechnik-Unternehmen TransMedics ein sogenanntes Organ Care System (OSC) entwickelt. Drei verschiedene Ausführungen der OSC gibt es inzwischen, speziell angepasst auf Leber, Herz und Lunge. Sie funktionieren wie eine Art Mini-Intensivstation, die sicherstellt, dass die entnommenen Organe weiter durchblutet werden. Zudem überprüfen sie deren Funktionsfähigkeit und können Organe, die vor oder durch die Transplantation geschwächt waren, sogar stärken. So schaffen die mobilen Versorgungsbehälter nicht nur einen größeren Zeitrahmen, sondern verbessern auch die grundlegenden Bedingungen für eine erfolgreiche Transplantation.
Ohren aus dem 3D-Drucker
Doch was, wenn wir gar nicht erst auf gespendete Organe zurückgreifen müssten? Was, wenn wir sie stattdessen neu herstellen könnten? Genau das ist einem Team aus Texas vor kurzem gelungen und zwar bei einem Körperteil, das sonst eher selten im Zentrum der Aufmerksamkeit steht, wenn es um Organtransplantationen geht: dem Ohr.
In einer bislang einzigartigen Operation wurde das – im wahrsten Sinne des Wortes – neue Ohr einer 20-jährigen Frau aus Mexiko im März transplantiert. Die Patientin ist eine von elf Teilnehmerinnen einer klinischen Studie zur Behandlung von Mikrotie, einer seltenen Krankheit, die nach Angaben von Microtia-Germany bei ein bis zwei von 10.000 Geburten auftritt. Mikrotie bezeichnet dabei „ein breites Spektrum sichtbarer Fehlbildungen der Ohrmuschel eines oder beider Ohren“ und kann Teile des Ohres oder die gesamte Ohrmuschel betreffen. Häufig beeinträchtigt die Fehlbildung die Hörfunktion der betroffenen Personen, bis hin zum kompletten Hörverlust.
Die nun vom Unternehmen 3DBio Therapeutics entwickelte neue Behandlungsmöglichkeit für die seltene Krankheit könnte futuristisch klingen, wenn sie nicht schon eingesetzt worden wäre: Die Forscher:innen entwickelten zunächst auf der Basis eines 3D-Scans des gesunden linken Ohres der Patientin eine Blaupause für das gegenüberliegende Ohr. Anschließend entnahmen und vermehrten sie Knorpelzellen aus dem linken Ohr und mischten sie mit einer speziellen Bio-Tinte. Daraus entstand mithilfe eines 3D-Druckers das neue Ohr mit dem Namen AuriNovoTM.
Eine neue Normalität für Betroffene
Durchgeführt wurde die Operation von Arturo Bonilla. Er ist Gründer und Direktor des Microtia-Congenital Ear Deformity Institutes in San Antonio, Texas und setzt sich seit 25 Jahren für die Behandlung von Kindern und Jugendlichen mit Mikrotie ein. Für ihn ist die neue Technologie ein enormer Fortschritt zu bisherigen Behandlungsmöglichkeiten.
Denn nicht nur, so Bonilla, sei der Eingriff weniger invasiv; durch die Herstellung aus körpereigenen Zellen sinke zudem das Infektionsrisiko und das neue Ohr sei flexibler als herkömmliche Imitate. Doch einer der größten Vorteile des neuen Verfahrens liegt für ihn abseits der medizinischen Effekte: Es ist der gesteigerte Selbstwert, den die Patient:innen durch die ästhetische Angleichung erfahren.
Dieses Erlebnis sollen in Zukunft noch viel mehr Menschen erfahren dürfen, wenn es nach den Plänen von 3DBio Therapeutics geht. Denn für sie ist AuriNovo nur der Anfang. Künftig soll die Technologie auf weitere Körperteile, Gewebe und schließlich ganze Organe ausgeweitet werden.
Die entscheidende Herausforderung der Zukunft wird es weiterhin sein, die Zahl der Organspender:innen zu erhöhen. Schließlich kann eine Person mit ihrer Spende bis zu acht Leben retten. Doch neue Technologien machen es nun realistisch, das volle Potenzial der gespendeten Organe auszuschöpfen und so die Zahl der erfolgreichen Transplantationen deutlich zu erhöhen. Und sie zeigen uns komplett neue Wege, die wir zuvor gar nicht in Betracht gezogen haben. Eines ist sicher: Die Möglichkeiten sind vielfältig und die gegenwärtigen Entwicklungen machen Hoffnung für all diejenigen, für die alles von einer Transplantation abhängt.
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