vortrag301105B

„Das Schwein als Ersatzteillager
des Menschen!“
Neue Möglichkeiten in der Transplantation
Ass. Dr. Philipp Stiegler
Abteilung für Transplantationschirurgie
Medizinische Universität Graz
Inhalt:
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Humane Organtransplantation
Immunsuppression
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Neue Perspektiven in der Organtransplantation
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Xenotransplantation
Xenotransplantation porciner Inselzellen
Neue Perspektiven in der Organtransplantation:
Eklatanter Spendermangel !!!
Tod auf der Warteliste zur Organtransplantation !!!!
Neue Perspektiven in der Organtransplantation:
Alternativen zur humanen Allotransplantation
 künstliche Organe
 Stammzelltransplantation
 Xenotransplantation
Neue Perspektiven in der Organtransplantation:
Stammzellforschung
Neue Perspektiven in der Organtransplantation:
Arbeiten mit embryonalen Stammzellen:
 ethisch rechtfertigbar ?
 wie weit darf man gehen ?

Viele Mechanismen in der Organogenese sind noch nicht bekannt oder
reproduzierbar
Neue Perspektiven in der Organtransplantation:
Das Organ aus
dem Reagenzglas
wird noch lange
ein Wunschtraum
der
Wissenschaftler
bleiben !
Neue Perspektiven in der Organtransplantation:
Xenotransplantation
ist die Transplantation von
Organen
zwischen unterschiedlichen
Spezies.
Neue Perspektiven in der Organtransplantation:
Konkordante XenoTX:
zwischen nahe verwandten Spezies, z.B. Mensch und Schimpanse
Diskordante XenoTX:
zwischen entfernt verwandten Spezies, z.B. Mensch und Schwein
Neue Perspektiven in der Organtransplantation:
Meilensteine in der XenoTX:
 1905: Hasenniere auf Kind – überlebte 16 Tage
 in den 60ern: 20 Patienten wurden Schimpansen- und Paviannieren
transplantiert Überlebenszeit bis zu 9 Monaten
1. xenogene HerzTX: Überlebenszeit lag bei einigen Stunden
 1985: Pavianherz auf Kind – überlebte 20 Tage; weitere xenogene HerzTX
zeigten Überlebenszeiten bis zu 80 Tagen
 1993: Pavianleber auf Erwachsenen – überlebte 70 Tage
Neue Perspektiven in der Organtransplantation:
Das konkordante XenoTX Modell ist heute obsolet, da
 die Verwendung von Schimpansen und Rhesusaffen ethisch nicht
akzeptabel ist
 die Aufzucht der Tiere schwierig und kostspielig ist
 die Organe in der Größe denen des Menschen nicht entsprechen
Neue Perspektiven in der Organtransplantation:
Internationale Zentren, darunter auch
die
Transplantationschirurgie in Graz,
arbeiten im
Moment intensiv am diskordanten
XenoTX
Modell vom Schwein auf den
Menschen
Neue Perspektiven in der Organtransplantation:
Vorteile des Schweins als Spendertier:
 leicht zu züchten
 nahezu unbegrenzte Ressourcen
 werden als Nutztiere verwendet und sind deshalb von der
Allgemeinheit mit weniger ethischen Bedenken behaftet
 Organe haben ungefähr die gleiche Größe wie die das Menschen
 kein Wiederkehren von Autoimmunprozessen
 es besteht die Möglichkeit von Tissue Engineering vor TX
Neue Perspektiven in der Organtransplantation:
Was sind die Hindernisse, die wir
überwinden müssen, bevor eine erfolgreiche
XenoTX möglich ist ?
 Abstoßungsreaktionen
 Immunsuppression
 Übertragung von Krankheiten
Neue Perspektiven in der Organtransplantation:
Die Abstoßungsreaktion von
xenogenem Material ist um vieles
heftiger als die von allogenen Organen
Der Mensch besitzt präformierte
Antikörper gegen Bestandteile der
Zellen vom Schwein
Neue Perspektiven in der Organtransplantation:
Antikörper gegen Antigene des Transplantats, die der Transplantatempfänger durch eine vorausgegangene Transplantation oder eine
Bluttransfusion, oder im Falle des Schweins aus bis jetzt noch nicht
geklärten Gründen entwickelt hat, gebildet hat, lösen innerhalb von
Minuten bis Stunden eine hyperakute Abstoßungsreaktion aus:
1. Phase:
Antikörper binden an
Antigene auf dem
Gefäßendothel des
fremden Gewebes.
Neue Perspektiven in der Organtransplantation:
Hyperakute Abstoßung
2. Phase:
Lyse
Die Komplementund
Gerinnungskaskade
wird aktiviert
Neue Perspektiven in der Organtransplantation:
Hyperakute Abstoßung
... was eine akute
Thrombose der
Transplantatgefäße
auslöst.
Neue Perspektiven in der Organtransplantation:
Mit neuen
immunsuppressiven
Medikamenten und der
Züchtung von transgenen
Schweinen, die keine
Antigene mehr exprimieren,
ist es im Modell Schwein auf
Affe gelungen
Überlebenszeiten von bis zu
900 Tagen zu erreichen.
Neue Perspektiven in der Organtransplantation:
Neue Perspektiven in der Organtransplantation:
Man befürchtet eine Übertragung von
porcinen endogenen Retroviren (PERV)
vom Schwein auf den Menschen
Integration ins menschliche Genom?
Viele Studien haben gezeigt, dass es zu
keiner Übertragung kommt
Neue Perspektiven in der Organtransplantation:
 porcine Herzklappen werden im
Routinebetrieb zum Herzklappenersatz
verwendet
 Schweinelebern werden bei akutem
Leberversagen als Bridging to
Transplantation verwendet
Neue Perspektiven in der Organtransplantation:
Neue Möglichkeiten in der Organtransplantation:
Da auf dem Gebiet der
Toleranzinduktion als auch der
Immunsuppression und der
Züchtung transgener Tiere in den
nächsten Jahren mit immensen
Fortschritten zu rechnen ist, stellt
die Transplantation von ganzen
Organen vom Schwein auf den
Menschen eine viel versprechende
Möglichkeit dar, den eklatanten
Mangel an humanen
Spenderorganen zu überwinden
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Inhalt:
Humane Organtransplantation
Immunsuppression
Neue Perspektiven in der
Organtransplantation


Xenotransplantation
Xenotransplantation porciner Inselzellen
Xenotransplantation porciner Inselzellen:
Die Probleme der Xenotransplantation, vor
allen Dingen die hyperakute
Abstoßungsreaktion, zu überwinden, ist viel
einfacher, wenn man nicht mit ganzen
Organen, sondern nur mit einzelnen Zellen
arbeitet.
Xenotransplantation porciner Inselzellen:
Das Insulin des Schweins
unterscheidet sich nur in einer
Aminosäuresequenz von dem des
Menschen
Xenotransplantation porciner Inselzellen:
 150 Millionen Menschen leiden derzeit an Diabetes weltweit
 Diese Zahl wird sich bis 2025 verdoppeln
 Spätkomplikationen können mit exogener Insulintherapie nicht
vermieden werden
 Spätkomplikationen vermindern die Lebensqualität des Patienten und
verursachen immense Kosten
Xenotransplantation porciner Inselzellen:
PTX, Islet TX
Xenotransplantation porciner Inselzellen:
Xenotransplantation porciner Inselzellen:
Xenotransplantation porciner Inselzellen:
Xenotransplantation porciner Inselzellen:
Xenotransplantation porciner Inselzellen:
Xenotransplantation porciner Inselzellen:
Xenotransplantation porciner Inselzellen:
Xenotransplantation porciner Inselzellen:
Um die Schweinezellen vor dem menschlichem
Immunsystem zu schützen, werden sie in
Mikrokapseln verpackt
Verschiedene Materialien werden dazu verwendet,
die alle starke Nachteile aufweisen
Xenotransplantation porciner Inselzellen:
Das in Graz verwendete Material Natrium Cellulose Sulfat
scheint sehr viele Vorteile gegenüber den übrigen
Materialien zu haben
 es ist leicht zu produzieren
 Zellen überleben nahezu unendlich
 es zeigt keine Toxizität
 es ist weniger immunogen und biokompatibler
 es wurde bereits im Menschen zur Therapie von
Krebs verwendet, die keine Immunreaktion
darauf zeigten
Xenotransplantation porciner Inselzellen:
In Schweden und in Mexiko
leben die Patienten denen
Schweineinselzellen
transplantiert wurden noch
immer
Xenotransplantationsrichtlinien müssen erstellt werden
Xenotransplantation porciner Inselzellen:
In Anbetracht all dieser
Tatsachen scheint die
XenoTx von
Schweineinselzellen zur
Behandlung des Diabetes
eine schon bald umsetzbare
Therapie zu sein.
Team
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Medizinische Universitätsklinik, MUG (V.
Stadlbauer)
Chirurgische Universitätsklinik, MUG (P.
Stiegler, S. Schaffellner, F. Hackl, F. Iberer,
KH. Tscheliessnigg)
Institut für Biomedizin und Virologie,
VetMed Wien (O. Hauser)
Institut für Pathologie, MUG (C. Lackner)
Institut für Labormedizin, MUG (G.
Halwachs)
Ich danke für
Ihre
Aufmerksamkeit
!!
Kontaktadresse: [email protected]