Kanadische und chinesische Forscher haben die weltweit erste Transplantation einer Niere mit veränderter Blutgruppe durchgeführt. Das Organ, das mithilfe spezieller Enzyme von Typ A in Typ O umgewandelt wurde, wurde einem hirntoten Patienten in Chongqing transplantiert. Zwei Tage lang trat keine Abstoßung auf, am dritten Tag trat nur eine leichte Reaktion auf. Die Technik, veröffentlicht in Nature Biomedical Engineering, könnte die Wartelisten für Patienten mit Nierentransplantation drastisch verkürzen.
Wie blutverändernde Enzyme funktionieren
Blutgruppenantigene sind molekulare Markierungen auf der Oberfläche von Zellen. Bei Blutgruppe A gibt es einen bestimmten Zucker, den das Immunsystem von Menschen mit Blutgruppe 0 als fremd erkennt und angreift. Stephen Withers e Jayachandran KizhakkedathuDell 'Universität von British Columbia, haben über ein Jahrzehnt damit verbracht, Enzyme zu entwickeln, die diese Zucker entfernen können. Molekulare Scheren, die die A-Markierung abschneiden und den darunter liegenden O-Typ freilegen.
„Es ist, als würde man die rote Farbe von einem Auto abziehen und die neutrale Basis darunter freilegen“, erklärt Withers. „Sobald das geschehen ist, betrachtet das Immunsystem das Organ nicht mehr als fremd.“
Der Eingriff erfolgt während der hypothetische Perfusion, die Phase, in der das Organ außerhalb des Körpers mit einem Gerät am Leben erhalten wird, das spezielle Flüssigkeiten pumptDie Enzyme werden der Perfusionsflüssigkeit zugesetzt und wirken etwa zwei Stunden lang. Niedrige Konzentrationen, hohe Selektivität. Schließlich wurde aus der Niere vom Typ A eine Niere vom Typ O.
Der erste Test an einem Menschen
Die Transplantation erfolgte im chinesischen Chongqing an einem 68-jährigen Mann, der für hirntot erklärt worden war. Die Familie hatte der Verwendung des Körpers für Forschungszwecke zugestimmt. Der Empfänger hatte die Blutgruppe 0 mit einer hohen Konzentration an Anti-A-Antikörpern: genau das Worst-Case-Szenario für die Untersuchung eines umgewandelten Organs der Blutgruppe A.
Bei Standardtransplantationen Eine hyperakute Abstoßung kann ein inkompatibles Organ innerhalb von Minuten zerstörenDie Antikörper des Empfängers greifen die fremden Antigene sofort an und lösen eine Kaskadenreaktion aus, die die Blutgefäße verstopft und das Organ abtötet. Dies geschah hier nicht. 48 Stunden lang funktionierte die Niere normal: Sie filterte Blut, produzierte Urin und hielt alle ihre Parameter im Normbereich.
Am dritten Tag erschienen einige Marker der Gruppe A wieder auf der Oberfläche des Organs. Der Körper begann eine Immunreaktion zu produzieren, aber viel schwächer Im Vergleich zu einer klassischen Abstoßung beobachteten die Forscher Komplementablagerungen und antikörpervermittelte Läsionen, der Schaden war jedoch begrenzt. Die Niere produzierte bis zum sechsten Tag weiterhin Urin.
„Dies ist das erste Mal, dass wir dies an einem menschlichen Modell beobachten“, sagt Withers. „Es gibt uns wertvolle Erkenntnisse darüber, wie wir die langfristigen Ergebnisse verbessern können.“ Die enzymatische Umwandlung ist nicht dauerhaft: Einige A-Antigene regenerieren sich mit der Zeit. Aber Dieses erste Experiment zeigt dass eine sofortige Abstoßung vermieden werden kann und dass nachfolgende Reaktionen mit Standardprotokollen zur Immunsuppression beherrschbar sind.
Das Problem der Wartelisten
Jemand mit Blutgruppe 0 ist ein Universalspender: Seine Organe sind für jeden geeignet. Er kann aber nur Organe von anderen Spendern der Blutgruppe 0 erhalten. Daraus ergibt sich ein grausames Paradoxon: Über 50 % der Menschen auf der Warteliste für eine Nierentransplantation haben die Blutgruppe 0 und warten 2 bis 4 Jahre länger als Menschen mit anderen Blutgruppen..
In Italien ist die Situation dank der einheitlichen regionalen Liste etwas besser, die Zahlen sind jedoch weiterhin beträchtlich. Von 2002 bis 2022 wurden 45.066 Patienten in die Studie aufgenommen auf der Warteliste für eine Nierentransplantation. Fünfzig Prozent erhalten innerhalb von zwei Jahren eine Transplantation, für Patienten mit Blutgruppe 50 ist die Wartezeit jedoch länger. Im Jahr 2024 verzeichnete Italien einen Rekord von 4.692 Transplantationen, davon 2.110 von verstorbenen Spendern. Doch die Nachfrage übersteigt weiterhin das Angebot.
Würde die ECO-Technik (Enzym-Converted Organ) im großen Maßstab funktionieren, könnte jedes Organ vom Typ A, B oder AB in ein Organ vom Typ O umgewandelt werden. Die Wartelisten für Patienten mit Typ O würden sich drastisch verkürzen. Und die Ärzte könnten sich auf die immunologische Kompatibilität konzentrieren, die das langfristige Überleben einer Transplantation bestimmt.
Von der Entdeckung im Jahr 2019 bis zu Tests am Menschen
Das Team aus Vancouver hatte die beiden Schlüsselenzyme identifiziert in 2019Hochaktiv, selektiv, wirksam bei sehr niedrigen Konzentrationen. in 2022 Eine Gruppe in Toronto hatte gezeigt, dass Lungen vom Typ A in den Typ O umgewandelt werden können, ohne dass man sie transplantieren muss. Der entscheidende Test war nötig: ein umgewandeltes Organ im menschlichen Körper.
Der Wendepunkt ist gekommen am Ende des 2023Kizhakkedathu war im Ausland unterwegs, als ihm die chinesischen Mitarbeiter die Daten zeigten. „Sie hatten eine menschliche Niere umgebaut und sie einem hirntoten Empfänger transplantiert. Es hat wunderbar funktioniert.“ In den frühen Morgenstunden Kanadas rief er Withers an. „Ich war begeistert. Es war ein Traum.“
Was passiert jetzt
Der nächste Schritt sind klinische Studien an lebenden Patienten. Das Startup Avivo Biomedical, ein Spin-off der kanadischen Universität, wird die Entwicklung der Technologie für Anwendungen in der Transplantations- und Transfusionsmedizin leiten. Die Idee besteht darin, mit denselben Enzymen universelles Blut nach Bedarf herzustellen.
Natascha Rogers, Transplantationsklinik bei Westmead Krankenhaus aus Sydney nennt die Ergebnisse „revolutionär“ (tut mir leid, aber das sagt sie, nicht ich). „Die Behandlung des Spenderorgans anstelle des Empfängerorgans ist ein Durchbruch. Die Studie zeigt, dass die gleiche Immunsuppression wie bei Transplantationen zwischen passenden Gruppen eingesetzt werden kann.“
Es bleiben noch Fragen offen. Die Regeneration der A-Antigene am dritten Tag legt nahe, dass Protokolle entwickelt werden müssen, um die Wirkung der Enzyme zu verlängern oder die Konversion mit gezielteren immunsuppressiven Therapien zu kombinieren. Andere Ansätze, wie etwa genetisch veränderte Schweine-Xenotransplantationen, werden parallel fortgesetzt.
Diese Technik hat jedoch einen Vorteil: arbeitet mit menschlichen Organen von verstorbenen Spendern, ohne dass tagelange Vorbereitungen für den Empfänger erforderlich sind. Eine Desensibilisierung des Patienten durch Plasmapherese und Antikörperdepletion – teure und riskante Verfahren, die Infektionen und perioperative Komplikationen begünstigen – ist nicht mehr notwendig. Wir behandeln das Organ, nicht den Menschen.
Das Typ-O-Paradoxon
Das Ganze hat eine gewisse Ironie. Blutgruppe 0 gilt aus evolutionärer Sicht als „primitiv“: Ihr fehlen die A- und B-Antigene, da sie nie hinzugefügt wurden. Nun entdecken wir, dass wir zurückgehen, das entfernen können, was die Evolution hinzugefügt hat, und jedes Organ mit jedem anderen Organ kompatibel machen können.
„So fühlt es sich an, wenn jahrelange Grundlagenforschung endlich mit der Patientenversorgung verknüpft wird“, sagt Withers. „Zu sehen, wie unsere Entdeckungen der realen Welt immer näher kommen, ist unser Antrieb.“
Im Moment ist es ein Experiment. In ein paar Jahren wird es vielleicht zur Routine. Und Wartelisten, dieses Paradigma, bei dem jemand sterben muss, damit jemand anderes leben kann, könnten etwas weniger grausam werden.
