Schweizer Forscher lassen Organ ausserhalb des Körpers leben

Es ist ein Durchbruch in der Transplantationsmedizin: Eine neue Maschine kann eine entfernte Leber eine Woche lang am Leben erhalten.

Künftig könnten auch stark geschädigte Lebern für eine Transplantation infrage kommen. Foto: Patrick Allard/Laif

Künftig könnten auch stark geschädigte Lebern für eine Transplantation infrage kommen. Foto: Patrick Allard/Laif

Feedback

Tragen Sie mit Hinweisen zu diesem Artikel bei oder melden Sie uns Fehler.

Forscher versuchen schon seit einigen Jahren, die Überlebensdauer von Lebern ausserhalb des Körpers zu verlängern. Heute wird bei der Transplantation nach der Entnahme das Organ kurz gespült und dann kühl auf Eis gelagert. Dadurch bleibt eine Leber im Extremfall bis zu 12 Stunden erhalten, in der Regel gelten allerdings 8 Stunden als Grenze, bis zu der Ärzte noch mit vertretbarem Risiko transplantieren.

Nun gelang es in Zürich einem Team aus Ingenieuren, Biologen und Medizinern weltweit erstmals, diese Zeitspanne auf eine Woche zu verlängern. Die Forscher von Universitätsspital, Universität und ETH Zürich sowie Wyss Zurich sprechen von einem «Durchbruch in der Transplantationsmedizin». Ihre Entwicklung haben sie soeben im Fachblatt «Nature Biotechnology» veröffentlicht.

Lebern in besserem Zustand als vor der Entnahme

Möglich macht diese erstaunliche Lebensverlängerung eine sogenannte Perfusionsmaschine, die die Verhältnisse im menschlichen Körper imitiert. Eine Spenderleber bleibt dadurch nicht nur länger intakt, sondern kann sich zusätzlich reparieren, wenn sie geschädigt ist. Nachdem die Forscher ihre Maschine in Versuchen mit Schweinen optimiert hatten, testeten sie das Gerät an zehn menschlichen Spenderlebern, die nicht für eine Transplantation akzeptiert wurden, weil sie zu stark geschädigt waren. Sechs dieser Organe waren nach der Perfusion in einem so guten Zustand, dass sie für eine Transplantation infrage kämen.

«Wir hoffen, dass wir dank dem Verfahren künftig mehr und bessere Organe haben, die wir transplantieren können», sagt Pierre-Alain Clavien, Direktor der Klinik für Viszeral- und Transplantationschirurgie am Universitätsspital Zürich und einer der beiden Forschungsleiter des Projekts «Liver4Life». Derzeit warten in der Schweiz zwei- bis dreimal so viele Menschen auf eine Leber, wie tatsächlich transplantiert werden.

Erste Transplantation noch in diesem Jahr geplant

Ein weiterer Vorteil der Perfusionsmaschine ist, dass für eine Transplantation Zeit gewonnen wird. Ob sie tatsächlich in die Routine Einzug halten wird, muss sich allerdings noch zeigen. «Wir können das heute noch nicht sagen», sagt Clavien vorsichtig.

Die Forscher planen, noch in diesem Jahr eine tatsächliche Transplantation mit einem reparierten Organ durchzuführen. «Wir könnten gleich loslegen», sagt Philipp Rudolf von Rohr, Professor für Verfahrenstechnik an der ETH und ebenfalls Forschungsleiter. Das Gerät und der Reinraum für den Betrieb seien vorhanden. Diskutiert werde auch, dass Patienten mit geschädigter Leber, das Organ zur Regeneration entnommen und danach wieder eingepflanzt werde. Ein Teil der Leber würde als Überbrückung im Patienten bleiben und die Funktion aufrechterhalten. «Dadurch gäbe es keine Abstossung», sagt von Rohr.

Erstaunliche Regenerationsfähigkeit

Dass das neue Verfahren überhaupt funktionieren kann, ist den besonderen Eigenschaften der Leber zu verdanken. «Die Leber ist das einzige Organ, das sich selbst regenerieren kann», sagt von Rohr. In nur vier Wochen kann sie im Körper auf die ursprüngliche Grösse wachsen, wenn die Hälfte entfernt wurde.

Bekannt sind über 5000 Funktionen, die die Leber dabei erfüllt. Bei der Zürcher Perfusionsmaschine werden für die Steuerung 50 Parameter direkt gemessen. «Wir können das Gerät übers Wochenende ohne Beaufsichtigung laufen lassen, ohne dass die Leber dadurch einen Schaden nimmt», sagt von Rohr. Eine ausgeklügelte Technik ahmt automatisiert viele der wichtigsten Körperfunktionen nach. «Die Leber muss glauben, dass sie sich immer noch im Menschen befindet», sagt Clavien.

Zu viel Fett, Narben oder Organspende nach Herztod

Das Blut zirkuliert bei Körpertemperatur und wird in einem Kreislauf der Leber immer wieder zugeführt. Dabei ersetzt eine Pumpe das Herz, ein Oxygenator die Lungen und eine Dialyseeinheit die Niere. Verschiedene Hormon- und Nährstoffinfusionen übernehmen die Funktion der Bauchspeicheldrüse und des Darms. Selbst das Zwerchfell, das im Rhythmus der Atmung im Körper auf die Leber drückt, haben die Techniker imitiert. Auch die Veränderung des Drucks und des Blutflusses durch Aufstehen und Abliegen simuliert die Maschine.

Wie genau die Leber sich künftig in der Maschine regenerieren soll und welche Defekte dadurch ausgebessert werden, wissen die Zürcher Forscher nur bedingt. Übliche Leberschäden entstehen durch zu viel eingelagertes Fett oder durch Vernarbungen aufgrund von Krankheiten. Eine wichtige Anwendung des neuen Verfahrens dürfte die Organspende nach Herztod werden, die in der Schweiz seit einigen Jahren zunehmend praktiziert wird. Anders als beim Hirntod steht hier das Herz still und die Organe werden dadurch vorübergehend nicht durchblutet. «Je nach Dauer nimmt die Leber dadurch Schaden und lässt sich nicht mehr transplantieren», sagt Clavien.

Die Reaktionen von Kollegen sind positiv. Daniel Candinas, Viszeralchirurg und Klinikdirektor am Inselspital Bern, sagt, dass die Technologie dazu beitragen könne, den Organmangel punktuell abzufedern. «Es sind jedoch über diese Pilotstudie hinaus noch zahlreiche Schritte und Absicherungen notwendig, bis diese Hoffnungen in die Realität umgesetzt werden können.» Dieser Meinung ist auch Markus Guba, Bereichsleiter Transplantation und Leberchirurgie an der Ludwig-Maximilians-Universität München: Die Weiterentwicklung bereits existenter Verfahren sei «sehr interessant»: «Ich denke, dass diese Technik die Lebertransplantation in absehbarer Zeit verändern wird.»

Erstellt: 13.01.2020, 17:04 Uhr

Artikel zum Thema

«Nach dem Tod einer nahen Person sind solche Fragen Wahnsinn»

Interview Hätte der Verstorbene seine Organe gespendet? Wie quälend die Ungewissheit für Angehörige sein kann, weiss Intensivmediziner Renato Lenherr. Mehr...

Wie Angehörige über Organspenden entscheiden

Eine Volksinitiative will, dass alle zu Spendern werden. Doch gerade Angehörige kann die Entscheidung sehr belasten. Mehr...

So viele Organspenden wie nie

Hintergrund Weil eine umstrittene Spendenart – die Entnahme nach Herzstillstand – wieder eingeführt wurde, steigen die Zahlen. Mehr...

Die Redaktion auf Twitter

Stets informiert und aktuell. Folgen Sie uns auf dem Kurznachrichtendienst.

Kommentare

Paid Post

Studieren von zu Hause aus

Erstmals in der Schweiz lässt sich ein Bachelor virtuell absolvieren. Dieses Set-up erlaubt es den virtuell Teilnehmenden ohne Pendeln zu studieren.

Die Welt in Bildern

Buntes Treiben: Mit dem Schmutzigen Donnerstag hat auch die Luzerner Fasnacht begonnen. Am Fritschi-Umzug defilieren die prächtig kostümierten Gruppen und Guggen durch die Altstadt. (20. Februar 2020)
(Bild: Ronald Patrick/Getty Images) Mehr...