Schwere Komplikationen nach Stammzelltransplantation könnten gemindert werden

Freiburger Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler haben Immunreaktionen nach Stammzelltransplantation untersucht und dabei Erkenntnisse gewonnen, die den Erfolg dieser Therapiemöglichkeit bei Leukämiekranken verbessern könnten. Die Ergebnisse wurden am 21. November in der renommierten Fachzeitschrift Nature Medicine veröffentlicht.

Wenn Herz- oder Nierenkranke ein fremdes Organ erhalten, kommt es oft zu Abstoßungsreaktionen, weil die körpereigene Immunabwehr das transplantierte Gewebe bekämpft. Bei der Transplantation von Stammzellen aus dem Knochenmark eines Spenders (allogene Transplantationen) ist es genau umgekehrt: Nach der Transplantation entstehen weiße Blutkörperchen, die das Gewebe und die Organe des Empfängers als fremd erkennen – und angreifen. Oder anders gesagt: Das Transplantat wendet sich gegen den Wirt, auf Englisch wird dieser Vorgang als Graft versus host disease bezeichnet (GvHD).

„Diese Reaktion tritt besonders häufig nach Transplantationen fremder Knochenmarkstammzellen auf“, erklärt PD Dr. Robert Zeiser aus der Abteilung Innere Medizin am Universitätsklinikum Freiburg. „Die Zellen des Spenders bekämpfen insbesondere Haut-, Leber- und Darmgewebe und schädigen das Gewebe schwer.“

Weil die GvHD bei allogenen Knochenmarktransplantationen ein beträchtliches Gesundheitsrisiko darstellt, schränkt sie bislang deren breitere Anwendung ein. Das könnte sich möglicherweise ändern, denn Freiburger Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler haben jetzt gemeinsam mit Forscherinnen und Forschern der Universitäten Würzburg, Ferrara (Italien) und Stanford (USA) einige grundlegende Mechanismen der GvHD aufgeklärt und erforscht, wie sich deren Entstehung verhindern lassen kann: „Wenn wir die GvHD in den Griff bekommen, wird die Prognose von Patientinnen und Patienten mit Leukämie deutlich besser“, sagt PD Dr. Robert Zeiser. Denn bisher wurde die Abstoßungsreaktion mit Immunsuppressiva behandelt, also mit Medikamenten, die das Immunsystem unterdrücken: „Dadurch steigt das Risiko, dass die Leukämie erneut aufflammt“, erklärt PD Dr. Robert Zeiser, „außerdem sind die Patientinnen und Patienten anfälliger für Infektionen.“

Die Freiburger Forschungsgruppen um PD Dr. Robert Zeiser sowie PD Dr. Marco Idzko aus der Abteilung Pneumologie des Universitätsklinikums Freiburg, haben nun nachgewiesen, dass bei Patientinnen und Patienten mit GvHD ein spezielles Molekül außerhalb der Körperzellen freigesetzt wird, das normalerweise in dieser Konzentration nur innerhalb der Zellen vorkommt: Das Adenosintriphosphat (ATP).

„Wenn ATP, das eigentlich die Körperzellen mit Energie versorgt, in den Zellzwischenräumen in der Bauchhöhle nachgewiesen werden kann, ist das ein Warnhinweis für eine GvHD“, sagt PD Dr. Robert Zeiser. Den Forscherinnen und Forschern ist es jedoch nicht nur gelungen, ATP als „danger signal“ zu entschlüsseln: „Wir konnten diese Beobachtung auch therapeutisch nutzen. Am Mausmodell zeigte sich, dass die pharmakologische Behandlung das Überleben signifikant verbesserte. Auch der Krankheitsschweregrad in Darm und Leber war deutlich verringert.“

Laut PD Dr. Robert Zeiser haben die Daten aus dem Mausmodell und die Untersuchungen bei Patientinnen und Patienten nicht nur eine große Bedeutung für Leukämiekranke, sondern möglicherweise auch für die gesamte Transplantationsmedizin: „Durch die pharmakologische Unterbrechung von danger signals wie ATP können unkontrollierte Reaktionen des Immunsystems möglicherweise besser behandelt werden. Das trifft auf GvHD zu, möglicherweise aber auch auf Transplantatabstoßung oder Sepsis.“