Organabstoßung mit tierischen Stammzellen unterdrückt

Eine der gefürchtetsten Komplikationen in der Transplantationsmedizin ist die Abstoßung des verpflanzten Organs durch das Immunsystem des Empfängers. Medikamente, die dafür sorgen, dass der Empfänger das Spenderorgan toleriert und nicht abstößt, müssen ein Leben lang eingenommen werden und können langfristig Nebenwirkungen haben. Wissenschaftler und Kliniker versuchen deshalb neue Strategien zu entwickeln, um die Toleranz des Immunsystems gegenüber einem Spenderorgan zu erhöhen und eine Abstoßung zu verhindern. So ist es mit Blutstammzellen in einigen Tierversuchen gelungen, Toleranz zu erzielen. In der Klinik hat sich dieser Ansatz zur Auslösung von Immuntoleranz jedoch nach Aussage von Prof. Fred Fändrich (Universität Kiel) nicht bewährt, denn es traten verschiedene Abstoßungsreaktionen auf. Prof. Fändrich hat jetzt in Zusammenarbeit mit Forschern des Max-Delbrück-Centrums für Molekulare Medizin (MDC) Berlin-Buch sowie der Universität von Iowa (USA) bei Laborratten Toleranz mit embryonalen Stammzellen von Ratten erzielen können. Die Forschungsarbeit von Prof. Fändrich und Dr. Michael Bader sowie Dr. Bert Binas (beide MDC) hat jetzt das renommierte Fachblatt Nature Medicine (Vol. 8, Nr. 2, 2002, pp. 171-178)* veröffentlicht. Noch haben die Wissenschaftler nicht genau klären können, wie die Abstoßung durch das Immunsystem der Tiere verhindert wird. Sie sehen aber in dieser Methode einen vielversprechenden Ansatz, künftig Toleranz bei Organtransplantationen zu erzeugen.

Die Wissenschaftler haben Stammzellen von so genannten Wistar-Kyoto-Ratten auf Laborratten eines anderen Stamms, kurz DA genannt, übertragen. Das Immunsystem der DA-Tiere stieß die übertragenen Stammzellen nicht ab. Nach sieben Tagen pflanzten die Forscher den Tieren, die zuvor die embryonalen Rattenstammzellen erhalten hatten, ein Herz in die Bauchhöhle ein, das ebenfalls von Wistar-Kyoto-Ratten stammte. Bei rund 70 – 80 Prozent der Tiere schlugen die transplantierten Herzen nach Aussage von Prof. Fändrich länger als 100 Tage, ohne dass Abstoßungsreaktionen beobachtet worden waren.

Beide Transplantate – sowohl die embryonalen Stammzellen als auch die Herzen stammen von ein und demselben Rattenstamm, den Wistar-Kyoto- Ratten, sie sind also immunologisch identisch. Weshalb aber das Immunsystem der Organempfängerratten weder die embryonalen Stammzellen noch das transplantierte Herz abgestoßen haben, ist, so die Wissenschaftler, nicht völlig verstanden.

Mitentscheidend ist bei diesem Prozess jedoch nach Auffassung der Forscher ein Protein, das sie auf der Oberfläche der von ihnen eingesetzten embryonalen Rattenstammzellen nachweisen konnten. Dieses Protein, in der Fachsprache Fas ligand (FasL/CD95) genannt, befindet sich normalerweise auf der Oberfläche bestimmter Immunzellen, den aktivierten T-Zellen und Killerzellen. Es spielt eine Schlüsselrolle bei der Immunantwort. Die Forscher weisen zugleich darauf hin, dass bei diesem Ansatz das umstrittene „therapeutische Klonen“ entfallen könnte, das bisher für zukünftige Therapien mit Zellpräparaten aus menschlichen embryonalen Stammzellen für notwendig erachtet werde. Eine Abstoßung dieser Implantate könnte, so die Forscher weiter, durch vorherige Injektion undifferenzierter embryonaler Stammzellen verhindert werden.

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Christian-Albrechts-Universität zu Kiel
Abt. für Allgemeine u. Thoraxchirurgie
Prof. Fred Fändrich
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