Erste Transplantation einer Schweinelunge in einen Menschen

Erstmals haben Forschende eine genetisch modifizierte Schweinelunge in einen Menschen transplantiert. Die Lunge funktionierte nach der Transplantation in dem hirntoten Patienten und wurde nicht sofort von dessen Körper abgestoßen. Nach 24 Stunden entstand allerdings ein Lungenödem und am dritten und sechsten Tag griff das Immunsystem das fremde Organ an. Auf Wunsch der Angehörigen des Körperspenders beendeten die Forschenden das Experiment nach neun Tagen. Die Machbarkeitsstudie zeigt, dass die bisher als besonders schwierig geltende Transplantation einer Schweinelunge auf einen Menschen grundsätzlich möglich ist. Zugleich verdeutlicht sie aber auch wichtige Herausforderungen.

Allein in Deutschland warten mehr als 8000 Menschen auf ein Spenderorgan. Doch die Nachfrage übersteigt weltweit bei Weitem das Angebot. Eine Lösung könnten sogenannte Xenotransplantationen bieten, also Organtransplantationen von Tieren auf Menschen. Dafür wird das Spendertier zuvor meist genetisch modifiziert, damit das Organ nicht als fremd erkannt und vom menschlichen Immunsystem abgestoßen wird. Einzelne Patienten haben bereits einige Wochen mit einem solchen Schweineherz überlebt; für die Transplantation von Schweinenieren wurden in den USA sogar bereits klinische Studien genehmigt.

Bei anderen Organen ist der Weg zu einem erfolgreichen klinischen Einsatz noch deutlich weiter. Vor allem die Lunge gilt bisher als besonders schwierig zu transplantieren. Denn sie ist nicht nur anatomisch besonders komplex, sondern steht auch in permanentem Kontakt zur Außenwelt, was die Infektionsgefahr stark erhöht. Erste Erfahrungen zur Xeno-Lungentransplantation stammen aus Tierversuchen, bei denen Affen Schweinelungen erhielten. „Die Überlebenszeiten bei solchen Versuchen liegen bei wenigen Stunden bis maximal etwa einer Woche“, sagt der nicht an der aktuellen Studie beteiligte Mediziner Joachim Denner, Leiter der Arbeitsgruppe Virussicherheit der Xenotransplantation an der Freien Universität Berlin.

Neun Tage funktionsfähig

Ein Team um Jianxing He vom Nationalen klinischen Forschungszentrum für Atemwegserkrankungen in Guangzhou in China hat nun erstmals einem Menschen erfolgreich eine Schweinelunge transplantiert. Bei dem Schwein wurden zuvor sechs genetische Veränderungen vorgenommen, die Abstoßungsreaktionen reduzieren sollten. Als Versuchsperson diente ein 39-jähriger Mann, der 16 Tage zuvor eine Hirnblutung erlitten hatte und für hirntot erklärt worden war. Sein Körper wurde mit Einwilligung der Angehörigen der Forschung zur Verfügung gestellt und zu diesem Zweck künstlich am Leben gehalten.

„Das Lungen-Xenotransplantat blieb während des 216-stündigen Überwachungszeitraums lebensfähig und funktionsfähig, ohne Anzeichen einer hyperakuten Abstoßung oder Infektion“, berichtet das Forschungsteam. Allerdings trat bereits nach 24 Stunden ein schweres Lungenödem auf. Obwohl der Patient immunsupprimierende Medikamente erhielt, zeigten sich zudem am dritten und sechsten Tag nach der Transplantation Anzeichen einer Abstoßungsreaktion. Diese klangen in den folgenden Tagen aber teilweise wieder ab, bis die Forschenden den Versuch am neunten Tag auf Wunsch der Angehörigen beendeten.

Weitere Herausforderungen

Aus Sicht von Konrad Fischer, Leiter der Sektion Xenotransplantation an der Technischen Universität München, bedeutet die Studie einen wichtigen Schritt für die Transplantationsmedizin. „Das Ergebnis zeigt, dass eine xenogene Lungentransplantation technisch möglich ist und dass wesentliche immunologische Barrieren überwunden werden können“, sagt der nicht an der Studie beteiligte Forscher. „Gerade für Menschen mit schwersten Lungenerkrankungen, die oft jahrelang auf ein Spenderorgan warten oder nie eines erhalten, weckt dieser Versuch neue Hoffnungen.“

Bis allerdings die ersten Versuche an lebenden Menschen denkbar werden, sind weitere präklinische Studien erforderlich. Eine offene Frage ist zum Beispiel, wie es zu der beobachteten Abstoßungsreaktion kam. Eine Möglichkeit wäre eine unzureichende Immunsuppression. Denn wie He und sein Team in ihrer Veröffentlichung beschreiben, hatten sie den sogenannten CD40/CD40L-Signalweg des Immunsystems nicht blockiert – laut Fischer eigentlich ein Standard bei vielen Immunsuppressionsprotokollen. Möglich wäre aber auch, dass die durch den Hirntod bedingten Veränderungen im Körper des Empfängers die Funktionsstörungen der transplantierten Lunge verursacht haben.

„Unsere Studie unterstreicht die Fortschritte, die bei genetischen Veränderungen und immunsuppressiven Strategien erzielt wurden, verdeutlicht aber auch wichtige Herausforderungen, die für die klinische Umsetzung bewältigt werden müssen“, schreiben He und seine Kollegen.

Quelle: Jianxing He (National Clinical Research Centre for Respiratory Disease, Guangzhou, China) et al., Nature Medicine, doi: 10.1038/s41591-025-03861-x

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© wissenschaft.de – Elena Bernard