Autor: Redaktion transplant campus  - Datum: 03.06.2022

Maschinenperfusion: Erstmals Spenderleber regeneriert und erfolgreich transplantiert

Einem multidisziplinären Zürcher Forschungsteam ist in einem Heilversuch eine Weltpremiere gelungen: Es behandelte eine ursprünglich geschädigte Spenderleber drei Tage lang mittels einer normothermen Ex-vivo-Perfusion und setzte das erholte Organ danach einem krebskranken Patienten ein. Ein Jahr später ist der Patient wohlauf.

Dass es möglich wurde, ein Spenderorgan nach einer Aufbewahrungszeit von drei Tagen ausserhalb eines Körpers einem Patienten zu transplantieren, verdankt das Forschungsteam Liver4Life einer selbst entwickelten Perfusionsmaschine. Die Maschine imitiert den menschlichen Körper möglichst genau, um den Spenderlebern ideale Bedingungen zu bieten. Eine Pumpe dient als Herzersatz, ein Oxygenator ersetzt die Lungen und eine Dialyseeinheit die Nieren. Daneben übernehmen zahlreiche Hormon- und Nährstoffinfusionen die Funktionen des Darms und der Bauchspeicheldrüse. Wie das Zwerchfell im menschlichen Körper bewegt die Maschine zudem die Leber im Takt der menschlichen Atmung. (1, 2)

Im Januar 2020 zeigte das Zürcher Forschungsteam erstmals, dass es dank der Perfusionstechnologie möglich ist, eine Leber mehrere Tage ausserhalb des Körpers aufzubewahren.

Von mangelhaft zu gut in drei Tagen dank Maschinenperfusion

In der Maschine bereitete das Team die Leber mit diversen Medikamenten auf. So konnte die Leber in ein gutes Spenderorgan umgewandelt werden, obwohl sie ursprünglich aufgrund ihrer mangenden Qualität nicht für die Transplantation freigegeben war. Die mehrtägige Perfusion ermögliche beispielsweise antibiotische oder hormonelle Therapien oder die Optimierung des Leberstoffwechsels. Zudem konnten langwierige Labor- oder Gewebeuntersuchungen ohne Zeitdruck gemacht werden. Unter normalen Umständen ist dies nicht möglich, weil Organe mit der herkömmlichen Lagerung auf Eis und den handelsüblichen Perfusionsmaschinen lediglich über einen Zeitraum von 12 Stunden aufbewahrt werden können.

Lebertransplantation: Heilversuch geglückt

Die Ärzte boten im Rahmen eines bewilligten individuellen Heilversuchs einem Krebspatienten auf der Swisstransplant-Warteliste an, die behandelte Spenderleber einzusetzen. Nach dessen Zustimmung wurde das Organ im Mai 2021 transplantiert. Der Patient konnte wenige Tage nach der Transplantation das Spital verlassen und ist wohlauf.

Der Beitrag über die erstmalige Transplantation einer in der Perfusionsmaschine aufbereiteten Leber wurde  in Nature Biotechnology publiziert. "Unsere Therapie zeigt, dass es mit der Behandlung von Lebern in der Perfusionsmaschine möglich ist, den Mangel an funktionsfähigen Spenderorganen zu mildern und Leben zu retten", erklärt Prof. Pierre-Alain Clavien, Direktor der Klinik für Viszeral- und Transplantationschirurgie am Universitätsspital Zürich (USZ).

Prof. Mark Tibbitt, Professor für Makromolekulares Engineering an der ETH Zürich, ergänzt: "Die in diesem Projekt gelebte interdisziplinäre Herangehensweise zum Lösen von komplexen biomedizinischen Herausforderungen ist die Zukunft in der Medizin. So können wir neue Erkenntnisse noch schneller für die Behandlung der Patientinnen und Patienten nutzen".

Der nächste Schritt im Liver4Life Projekt besteht darin, das Verfahren an weiteren Patientinnen und Patienten zu überprüfen und die Wirksamkeit und Sicherheit in Form einer multizentrischen Studie zu zeigen. Künftig könnte damit eine Lebertransplantation, die meist ein Notfalleingriff darstellt, in einen planbaren Wahleingriff verwandelt werden. Parallel dazu wird eine nächste Generation der Maschinen entwickelt. Daneben wird in der Grundlagenforschung weiterhin nach Wegen gesucht, weitere Lebererkrankungen ausserhalb des Körpers mit Medikamenten, Molekülen oder Hormonen zu behandeln.

Weitere Informationen in der Originalarbeit

Zum Abstract des Originalartikels in Nature Biotechnology: Transplantation of a human liver following 3 days of ex situ normothermic preservation

Autor: Redaktion transplant campus

Autor: Redaktion transplant campus

Literatur:

    1. Weltpremiere: Erstmals Spenderleber in einer Maschine behandelt und danach erfolgreich transplantiert; Pressemitteilung des Universitätsspital Zürich vom 31.05.2022 auf idw-online.de
    2. Clavien PA et al. Transplantation of a human liver following 3 days of ex situ normothermic preservation. Nat Biotechnol 2022; doi: 10.1038/s41587-022-01354-7. Online ahead of print.
       

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