Weltpremiere: Maschine macht Leber zum Spenderorgan
Ein Krebspatient in der Schweiz erhielt vor einem Jahr eine Leber. Diese war eigentlich als Spenderorgan ungeeignet. Doch ein Forscherteam schaffte es, sie mit einer besonderen Maschine und speziellen Therapien so aufzubereiten, dass sie transplantiert werden konnte. Dem Patienten geht es immer noch gut.
Das Team schließt die Spenderleber an die Perfusionsmaschine an, die in einem eigenen Reinraum steht.
Foto: UZH
Die Warteliste für Spenderorgane ist lang. Das gilt für alle Organe. Hinzu kommt, dass jeder einzelne Fall individuell bewertet wird. Das bedeutet: Bei einer schweren Erkrankung mit schlechter Prognose ist die Wahrscheinlichkeit, ein neues Organ zu bekommen, eher gering. So auch im Falle eines Krebspatienten in der Schweiz. Er hatte kaum Chancen, eine Leber über die Warteliste zu erhalten, da er einen rasch wachsenden Tumor hatte. Forschende arbeiten deshalb intensiv daran, Organe, die eigentlich nicht zur Spende geeignet sind, so aufzubereiten, dass sie dennoch verwendet werden können.
Normalerweise muss eine Leber innerhalb von zwölf Stunden nach der Entnahme beim Spender transplantiert werden. Dieser Zeitraum ist möglich, indem man das Organ auf Eis und mit Unterstützung handelsüblicher Perfusionsmaschinen aufbewahrt. Damit lässt sich eine Leber aber nicht qualitativ verbessern. Das multidisziplinäre Forscherteam Liever4Life aus Zürich hat nicht nur eine neue Perfusionsmaschine entwickelt, sondern auch eine Leber damit aufbereitet und sie erfolgreich bei dem oben genannten Krebspatienten eingepflanzt. Das geschah bereits im Mai 2021. Ein Jahr später geht es dem Patienten, der schon wenige Tage nach der Transplantation das Krankenhaus wieder verlassen konnte, mit dem neuen Spenderorgan gut.
Maschine hält Spenderleber für eine Woche am Leben
Spenderorgan mit Perfusionsmaschine drei Tage erfolgreich bearbeitet
Forschende des Universitätsspitals Zürich (USZ), der Universität Zürich (UZH) und der ETH Zürich behandelten nach der Organentnahme drei Tage lang eine Leber, die eigentlich nicht für die Organspende freigegeben war. Dafür setzten sie eine selbst entwickelte Maschine ein. Diese ahme den menschlichen Körper sehr gut nach und böte damit ideale Bedingungen. In dieser Perfusionsmaschine arbeitet eine Pumpe, die das menschliche Herz imitiert. Ein sogenannter Oxygenator dient als Lungenersatz und eine Dialyseeinheit arbeitet wie die Nieren. Hinzu kommen weitere Hormon- und Nährstoffinfusionen, damit auch die Funktionen des Darms und der Bauchspeicheldrüse abgedeckt sind. Den Takt der menschlichen Atmung ahmt die Maschine ebenfalls nach und bewegt die Leber in diesem Rhythmus. Angeschlossen an diese Maschine konnte aus der Leber dann mithilfe verschiedener Medikamente ein gutes Spenderorgan werden.
Konkret in diesem Fall habe das Forschungsteam das Organ so mehrere Tage maschinell durchblutet, konnte eine Therapie mit Antibiotika und Hormonen vornehmen und damit am Ende den Stoffwechsel der Leber verbessern. Darüber hinaus blieb auch Zeit für Labor- und Gewebeuntersuchungen, was eben bei der herkömmlichen Lagerung, die nur dieses Zeitfenster von 12 Stunden bis zur Transplantation böte, nicht möglich sei. „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 Pierre-Alain Clavien, Direktor der Klinik für Viszeral- und Transplantationschirurgie am Universitätsspital Zürich (USZ). Sein Kollege 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 der Medizin. So können wir neue Erkenntnisse noch schneller für die Behandlung von Patientinnen und Patienten nutzen.“
Studie soll Wirksamkeit belegen, damit künftig mehr Spenderorgane zur Verfügung stehen
Die Forschenden planen nun innerhalb ihres Projektes Liver4Life eine sogenannte multizentrische Studie. Solche Studien werden in der Regel an mindestens zwei unterschiedlichen Einrichtungen und oftmals auch in verschiedenen Ländern durchgeführt. Damit wollen die Forschenden zeigen, wie wirksam und sicher ein solches Verfahren bei vielen Patientinnen und Patienten ist. Ziel sei es, aus einer Lebertransplantation einen planbaren Wahleingriff zu machen. Bislang sei es derzeit meist eine Notoperation. Gleichzeitig wollen die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler auch die Maschine weiterentwickeln. Der Plan sei, Wege zu finden, weitere Lebererkrankungen außerhalb des menschlichen Körpers behandeln zu können.
Das Projekt Liver4Life gibt es seit 2015 und ist dem Wyss Zurich Translational Center zugeordnet, das wiederum an die ETH Zürich und die Universität Zürich angegliedert ist. Das Ziel: hochspezialisiertes technischen Know-how und biomedizinisches Wissen von Medizinerinnen und Medizinern, Biologinnen und Biologen sowie Ingenieurinnen und Ingenieuren zusammenzubringen. Das Projekt finanziert sich über Spenden.
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