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Stammzelltransplantation

Lebensrettende Urzellspende

Eigen- oder Fremdspende, Knochenmark oder Blut –Stammzelltransplantationen können unterschiedlich verlaufen. Für den Empfänger sind alle Formen mit einem Risiko behaftet, aber oft die einzige Chance auf Heilung.
Carina Steyer
12.06.2019
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Blutstammzellen sind die Urzellen aller Blutzellen. Sie entstehen im Knochenmark, wo sie sich über diverse Teilungsschritte und verschiedene Vorläuferstadien zu reifen Blutzellen entwickeln. Sobald die Zelle ausgereift ist, wird sie ins Blut ausgeschwemmt. Wie wichtig dieses System für den menschlichen Körper ist, erkannten Wissenschaftler nach den Atombombenabwürfen auf Hiroshima und Nagasaki im Jahr 1945. Viele Opfer starben ein bis zwei Wochen nach der Strahlenexposition, da ihre Blutbildung komplett eingestellt war.

Tierexperimentelle Studien zeigten, dass durch die Transplantation von Knochenmark die Blutbildung wieder aktiviert werden kann. Schnell kam die Idee auf, diesen Effekt medizinisch zu nutzen. Ende der 1960er-Jahre wurden die ersten Leukämie-Patienten behandelt, seit den 1980er-Jahren hat die Transplantation von Blutstammzellen einen festen Platz im Behandlungsplan vieler Erkrankungen. Dazu gehören neben Krebserkrankungen wie Leukämien, malignen Lymphomen und dem multiplen Myelom auch schwere Erkrankungen des Blut- oder Immunsystems sowie seltene Erbkrankheiten.

Zwei Formen

Laut dem Deutschen Register für Stammzelltransplantationen wurden hierzulande im Jahr 2017 rund 6500 solcher Transplantationen durchgeführt. Mediziner unterscheiden dabei zwei Formen. Erhält der Patient seine eigenen Stammzellen, sprechen sie von autologer Transplantation. Voraussetzung dafür ist, dass die Stammzellen gesund sind. Da dies relativ selten der Fall ist, ist das Einsatzgebiet klein und beschränkt sich derzeit auf das multiple Myelom und die Lymphome.

Wesentlich häufiger sind allogene Stammzelltransplantationen, bei denen Zellen eines Spenders übertragen werden. Um Abwehrreaktionen und die Gefahr der Transplantatabstoßung möglichst klein zu halten, ist die wichtigste Voraussetzung hierbei eine möglichst vollständige Übereinstimmung bestimmter Gewebemerkmale auf der Oberfläche der Leukozyten. Derzeit sind etwa 7000 solcher Merkmale bekannt. Die Suche nach einem genetischen Zwilling kann dementsprechend schwierig sein.

Gute Chancen auf eine möglichst hohe Übereinstimmung haben Geschwister, die Wahrscheinlichkeit liegt bei etwa 25 Prozent. Auch Eltern und andere Verwandte kommen als Spender infrage, allerdings ist die Wahrscheinlichkeit einer genauen Übereinstimmung deutlich geringer. Kann innerhalb der Familie kein passender Spender gefunden werden, wird auf das zentrale Knochenmarkspender-Register Deutschland (ZKRD) zurückgegriffen. Hier sind die Daten von mehr als 8 Millionen Spendern aus dem Inland registriert. Weltweit können die Experten auf 34 Millionen Spender zugreifen. Die Wahrscheinlichkeit, auf diesem Weg einen passenden Spender zu finden, liegt bei 80 Prozent.

Zerstörung und Neustart

Jeder Stammzelltransplantation geht eine Konditionierungsbehandlung voraus. Eine Hochdosis-Chemotherapie, die je nach Krankheit noch mit einer Ganzkörperbestrahlung kombiniert wird, soll sämtliche Tumorzellen beseitigen. Ein Nebeneffekt ist die vollständige Zerstörung des Knochenmarks. Durch die Behandlung kommt das blutbildende System des Patienten zum Erliegen und wird nach der Transplantation mit den Zellen des Spenders »neu gestartet«. Die transplantierten Stammzellen wandern in die Markhöhlen der Knochen, siedeln sich an und beginnen, neue funktionstüchtige Blutzellen zu produzieren. Im Durchschnitt dauert dieser Prozess etwa drei Wochen.

Bis das neue Knochenmark anwächst, sind Stammzell-Empfänger stark infektionsgefährdet. Um sie vor Krankheitserregern zu schützen, werden die Patienten in Sterilzimmern mit speziellen Lüftungsanlagen betreut und keimarm ernährt. Alle Gegenstände, die in den Raum gebracht werden, müssen zuvor sterilisiert oder desinfiziert werden. Besucher müssen Schutzkleidung und einen Mundschutz tragen. Regelmäßige Handdesinfektionen sind ebenfalls vorgeschrieben. Bis das Immunsystem wieder vollständig hergestellt ist, dauert es etwa ein Jahr. Bis dahin müssen Patienten weiterhin Empfehlungen und Verhaltensweisen zur Minimierung des Infektionsrisikos umsetzen.

Stammzellen oder

Auf die Entnahme von Knochenmark wird heute, wann immer es geht, verzichtet. Nach aktueller Studienlage gilt die Qualität von Stammzellen aus dem Blut und Knochenmark als gleichwertig für die Transplantation. Stammzellen aus dem Blut wachsen sogar schneller an und die Spende kann ambulant durchgeführt werden. Zur Vorbereitung bekommen die Spender einen Wachstumsfaktor (Granulozyten-Kolonie-stimulierenden Faktor) gespritzt. Er regt die Stammzellen dazu an, vermehrt aus dem Knochenmark in das Blut überzutreten.

Die sogenannte periphere Stammzellentnahme ähnelt einer Blutspende. Der Spender wird an ein Apheresegerät angeschlossen, welches kontrolliert Blut entnimmt. Durch Zentrifugation werden die Blutstammzellen abgetrennt, die übrigen Bestandteile werden durchmischt und dem Spender zurückgegeben. Dieser Prozess wird solange durchgeführt, bis genügend Stammzellen gesammelt wurden. Insgesamt dürfen jedoch maximal 15 Prozent des Blutvolumens des Spenders entnommen werden. Die durchschnittliche Entnahmedauer liegt zwischen zwei und vier Stunden. Können bei einer Sitzung nicht genügend Stammzellen gesammelt werden, besteht die Möglichkeit, die Prozedur am nächsten Tag zu wiederholen. Für den Spender ist der Eingriff manchmal mit Nebenwirkungen verbunden. Dazu gehören grippeartige Symptome, Knochenschmerzen und Kopfschmerzen durch den Wachstumsfaktor sowie Übelkeit, Kreislaufbeschwerden, Kopfschmerzen, kribbelnde Hände und ein Brennen an der Einstichstelle. In seltenen Fällen kann es zum Kollaps kommen.

Blutstammzellen aus dem Nabelschnurblut von Neugeborenen werden nur selten verwendet. Auch der Einsatz von eigenen Stammzellen aus dem Nabelschnurblut, die bei der Geburt gesammelt und eingelagert wurden, spielt derzeit keine Rolle in der Transplantationsmedizin.

Eine Knochenmarkentnahme erfolgt unter Vollnarkose. Der Beckenkamm wir immer wieder punktiert, bis die notwendige Menge entnommen ist. Wie viel Knochenmark gebraucht wird, ist abhängig von der Anzahl der enthaltenen Stammzellen und dem Gewicht des Empfängers. Je nach Spender-Empfänger-Paar können so zwischen 30 und 1500 ml zusammenkommen. Beim Spender regeneriert sich das Knochenmark innerhalb von zwei Wochen vollständig. Sein Risiko während der Knochenmarkspende ergibt sich in erster Linie aus dem Narkoserisiko. Zudem können leichte Beschwerden wie Müdigkeit oder Schmerzen an der Punktionsstelle auftreten.

Risiken für Empfänger

Für den Stammzell-Empfänger ist die Transplantation dagegen mit zahlreichen Risiken verbunden. Die intensive Chemo- und Strahlentherapie kann unter anderem von Nebenwirkungen wie Erbrechen, Haarausfall, Schädigung von Schleimhäuten in Mund, Rachen und Magen-Darm-Trakt oder Mundtrockenheit begleitet werden. Mögliche Spätfolgen können zum Beispiel Unfruchtbarkeit, verfrühter Eintritt in die Wechseljahre oder grauer Star sein. Neben dem Risiko des Wiederauftretens der Grunderkrankung besteht nach der Behandlung auch ein Risiko für die Bildung von Zweittumoren.

In den ersten vier Wochen nach einer Stammzelltransplantation kann die sogenannte Lebervenenverschlusskrankheit (englisch: Veno-occlusive Disease, VOD) auftreten. Dabei kommt es zu einem Verschluss kleiner Venen, der einen Blutstau verursacht. Die Folge ist eine Lebervergrößerung, gestörte Leberfunktion und Zerstörung von Lebergewebe. Bei frühzeitiger Behandlung erholt sich die Leber in der Regel vollständig, es sind aber auch schwere Krankheitsverläufe möglich, die tödlich enden können.

Während des Anwachsens des Transplantats und der Regeneration der Blutbildung kann es auch zu einer sogenannten Spender-Gegen-Empfänger-Reaktion (englisch: Graft-versus-Host-Disease, GvHD) kommen. Dabei richten sich Immunzellen des Spenders gegen den Organismus des Empfängers. In seltenen Fällen können T-Lymphozyten die vorbereitende Behandlung überleben und die transplantierten Stammzellen bekämpfen. Entweder kommt es dann gar nicht erst zum Anwachsen neuer Stammzellen oder nach einer Regenerationsphase zu einer Abstoßungsreaktion. Das Risiko ist umso größer, je weniger Gewebemerkmale zwischen Spender und Empfänger übereinstimmen.

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