Dies hat Forscher dazu veranlasst, Schweine genetisch zu verändern, um deren Organe besser aufeinander abzustimmen. Das Biotech-Unternehmen eGenesis aus Cambridge, Massaschetts, das das Schwein für die Penn-Studie gezüchtet hat, strebt dies durch Genbearbeitung an. Wissenschaftler des Unternehmens nutzten Crispr, um insgesamt 69 genetische Veränderungen am Tier vorzunehmen. Dazu gehörte das Ausschalten von drei Schweinegenen, um eine sofortige Immunabstoßung zu verhindern, und das Einfügen von sieben menschlichen Genen, die an Entzündungen, Immunität und Blutgerinnung beteiligt sind. Die verbleibenden Änderungen deaktivierten angeborene Viren im Schweinegenom, die hypothetisch Menschen infizieren könnten. Im Oktober berichtete eGenesis in der Zeitschrift Natur dass eine Niere eines Schweins mit den gleichen Veränderungen bei einem Affen mehr als zwei Jahre lang funktionierte.
Die Idee, Patienten mit einer Schweineleber außerhalb des Körpers zu unterstützen, ist nicht neu. In den 1960er und 1970er Jahren Mehr als 100 solcher Eingriffe wurden versucht um Patienten mit Leberversagen zu helfen. Die Methode wurde aufgegeben, als sich die Lebertransplantation von verstorbenen menschlichen Spendern etablierte.
In den 1990er Jahren führten Forscher der Duke University eine Reihe ähnlicher Experimente bei Menschen mit Leberversagen, aber die Eingriffe dauerten nur zwei bis fünf Stunden, bevor die Schweinelebern versagten.
„Es hat nicht so gut funktioniert“, sagt Mike Curtis, CEO von eGenesis. Bei früheren Versuchen mit unveränderten Schweinelebern kam es innerhalb weniger Stunden zu Schwellungen und der Blutfluss stoppte. In der Penn-Studie beobachteten die Forscher einen stabilen Blutfluss und Druck. Es gab auch keine Anzeichen einer Entzündung. „Die einfache Frage war: Würden unsere Organe eine bessere Leistung erbringen? Und die Antwort lautet jetzt „Ja“, sagt er.
Ob alle 69 Änderungen erforderlich sind, steht noch zur Debatte. A Studie veröffentlicht im Jahr 2000 zeigten, dass Organe von Schweinen mit nur zwei genetischen Veränderungen in der Lage waren, zwei Patienten mit Leberversagen bis zu 10 Stunden lang zu unterstützen, bevor sie ein Transplantat von einem menschlichen Spender erhalten konnten. Curtis geht davon aus, dass die zusätzlichen Änderungen letztlich dazu führen werden, dass Patienten länger unterstützt werden können.
Das Penn-Team plant, das Verfahren an drei weiteren hirntoten Menschen zu verfeinern. Laut Curtis trifft sich eGenesis diesen Monat auch mit der FDA, um Pläne für eine Frühphasenstudie zum Einsatz seines Schweinesystems bei Patienten mit Leberversagen zu besprechen. Anstelle einer formellen Studie erwägt das Unternehmen auch einmalige Experimente an kranken Patienten im Rahmen des „Compassionate Use“-Programms der FDA, das die Verwendung eines experimentellen Medizinprodukts ermöglicht, wenn es die einzige verfügbare Option für jemanden mit einer lebensbedrohlichen Erkrankung ist Zustand.
In den Jahren 2022 und 2023 nutzten Chirurgen der University of Maryland diesen Weg, um zwei separate Transplantationen an Patienten durchzuführen, wobei sie Herzen von gentechnisch veränderten Schweinen verwendeten. Beide Empfänger hatten eine Herzinsuffizienz erlitten, kamen jedoch nicht für eine herkömmliche Transplantation eines menschlichen Organs in Frage. Der erste Patient, David Bennett, lebte noch zwei Monate, bevor er im März 2022 verstarb. Der zweite, Lawrence Faucette, starb im Oktober letzten Jahres, sechs Wochen nach seiner Transplantation.
„Wenn es um längere Organersatzvorgänge geht, gibt es viele komplexe Immunreaktionen“, sagt Shaked. „Hier ist es eine ganz andere Denkweise.“
Er sagt, dass die eGenesis-Schweinelebern wahrscheinlich fünf Tage lang funktionieren könnten, aber darüber hinaus ist er sich nicht so sicher. Menschliche Lebern können außerhalb des Körpers normalerweise nur etwa neun Stunden lang konserviert werden. Das in der Studie verwendete Gerät des britischen Unternehmens OrganOx ist von der US-amerikanischen Food and Drug Administration zugelassen und verlängert dieses Zeitfenster nachweislich um mehrere Stunden. Niemand weiß, wie lange eine Schweineleber auf der Maschine halten würde, wenn sie an eine Person angeschlossen ist.
Parsia Vagefi, Professorin für Chirurgie am Southwestern Medical Center der University of Texas, die nicht an der Penn-Studie beteiligt war, sagt, es bleibe abzuwarten, ob die Kombination aus genetischen Veränderungen und Perfusionsgeräten zur Unterstützung lebender Patienten beitragen werde.
„Es gab einen Innovationsschub, um dem Organmangel entgegenzuwirken“, sagt Vagefi. „Aber ich denke, wir müssen uns darüber im Klaren sein, dass mehr Forschung erforderlich ist.“