UAB kündigt erste klinische Transplantation von genveränderten Schweinenieren in hirntoten Menschen an

| Source: University of Alabama at Birmingham University of Alabama at Birmingham

NACHRICHTEN-HIGHLIGHTS

Forscher der UAB haben mit der Transplantation von Schweinenieren in Menschen mehrere Weltpremieren erzielt:

  • Erste von Fachleuten begutachtete, veröffentlichte Studie einer gentechnisch veränderten Schweineniere, die in den Körper eines hirntoten menschlichen Empfängers transplantiert wurde
  • Erste Studie dieser Art über Nierentransplantationen vom Schwein auf den Menschen, bei denen gentechnisch veränderte Nieren mit 10 wichtigen Genveränderungen verwendet wurden, die die Nieren für den direkten klinischen therapeutischen Einsatz beim Menschen geeignet machen könnten
  • Erste Validierung eines von der UAB entwickelten Tests für die Kompatibilität vor der Xenotransplantation
  • Erste von Fachleuten begutachtete, veröffentlichte Studie zur Eignung des Hirntods als praktikables präklinisches menschliches Modell

Die Studie wurde nach Standards konzipiert und durchgeführt, die direkt mit denen vergleichbar sind, die für eine klinische Phase-I-Studie gelten, und spiegelte – so weit wie möglich – jeden Schritt einer herkömmlichen Transplantation zwischen Menschen wider. Wichtig ist, dass in dieser Studie die Nieren des hirntoten menschlichen Empfängers entfernt wurden, bevor sie durch genetisch veränderte Schweinenieren ersetzt wurden.

UAB kündigt erste klinische Transplantation von genveränderten Schweinenieren in hirntoten Menschen an

BIRMINGHAM, Alabama, Jan. 21, 2022 (GLOBE NEWSWIRE) --  Die University of Alabama at Birmingham Marnix E. Heersink School of Medicine informiert heute über die erste von Fachleuten begutachtete Studie zu gentechnisch veränderten Schweinenieren in klinischer Qualität, die erfolgreich in einen hirntoten Menschen transplantiert wurden und die Nieren des Empfängers ersetzten. Diese positiven Ergebnisse zeigen, wie die Xenotransplantation das Problem des weltweiten Organmangels lösen könnte.

In der Studie, die im American Journal of Transplantation veröffentlicht wurde, testeten UAB-Forscher das erste präklinische Menschenmodell für die Transplantation genetisch veränderter Schweinenieren in Menschen. Dem Empfänger wurden zwei gentechnisch veränderte Schweinenieren in den Unterleib transplantiert, nachdem seine ursprünglichen Nieren entfernt worden waren. Die Organe wurden einem gentechnisch veränderten Schwein in einer pathogenfreien Einrichtung entnommen.

„Zusammen mit unseren Partnern haben wir fast ein Jahrzehnt lang erhebliche Investitionen in die Xenotransplantation getätigt – in der Hoffnung, Ergebnisse wie die heute veröffentlichten zu erzielen“, so Selwyn Vickers, M.D., Dean der UAB Heersink School of Medicine und CEO der UAB Health System and UAB/Ascension St. Vincent’s Alliance. „Die heutigen Ergebnisse sind eine bemerkenswerte Errungenschaft für die Menschheit und die moderne Xenotransplantation im klinischen Bereich. Mit dieser Studie haben unsere Forschungsteams auch gezeigt, dass das Verstorbenenmodell ein erhebliches Potenzial besitzt, um die Xenotransplantation weiter voranzubringen.“

Die transplantierten Schweinenieren stammten zum ersten Mal von Schweinen, die auf Basis von 10 wichtigen Genveränderungen gentechnisch so verändert wurden, dass sie für die Transplantation in den Menschen geeignet sind. Dieser Prozess demonstriert die langfristige Realisierbarkeit des Verfahrens und wie eine solche Transplantation bei lebenden Patienten funktionieren könnte. Die transplantierten Nieren filtrierten Blut, produzierten Urin und wurden, was besonders wichtig ist, nicht sofort abgestoßen. Die Nieren blieben bis zum Ende der Studie, 77 Stunden nach der Transplantation, funktionsfähig.

„Dieser bahnbrechende Moment in der Geschichte der Medizin stellt einen Paradigmenwechsel und einen wichtigen Meilenstein auf dem Gebiet der Xenotransplantation dar, was wohl die beste Lösung für die Krise des Organmangels ist“, so Jayme Locke, M.D., Direktor des Comprehensive Transplant Institute im Department of Surgery der UAB und leitender Chirurg der Studie. „Wir haben wichtige Wissenslücken geschlossen und die notwendigen Sicherheits- und Machbarkeitsdaten erhalten, um eine klinische Studie an lebenden Menschen mit Nierenversagen im Endstadium zu beginnen.“

Durch Genveränderungen bei Schweinen zur Verringerung der Immunabstoßung sind Organtransplantationen von Schweinen auf Menschen möglich geworden, was Tausenden von Menschen mit Organversagen, Krankheiten oder Verletzungen helfen könnte. Die natürliche Lebenserwartung eines Schweins beträgt 30 Jahre. Sie lassen sich leicht züchten und haben Organe von ähnlicher Größe wie der Mensch. 

Gentechnisch veränderte Schweinenieren wurden ausgiebig an nichtmenschlichen Primaten getestet. Zusätzlich zu den Tests an nichtmenschlichen Primaten kann die Beurteilung genetisch veränderter Schweinenieren in einem präklinischen Forschungsmodell für den Menschen wichtige Informationen über die potenzielle Sicherheit und Wirksamkeit von Nieren bei menschlichen Transplantatempfängern, auch in klinischen Studien, liefern.

„Dieses präklinische Menschenmodell bietet eine Möglichkeit, die Sicherheit und Durchführbarkeit des Modells vom Schwein zum nichtmenschlichen Primaten ohne Risiko für einen lebenden Menschen zu beurteilen“, fügte Locke hinzu. „Unsere Studie zeigt, dass die wichtigsten Hindernisse für die Xenotransplantation beim Menschen überwunden wurden, sie weist darauf hin, wo neues Wissen benötigt wird, um die Ergebnisse der Xenotransplantation beim Menschen zu optimieren, und sie legt den Grundstein für die Einrichtung eines neuen präklinischen Menschenmodells für weitere Studien.“

Diese Anstrengungen werden vom Biotechnologie-Pionier United Therapeutics Corporation unterstützt, der der UAB einen Zuschuss zur Einführung des innovativen Xenotransplantationsprogramms gewährte. Revivicor, Inc., eine Tochtergesellschaft von United Therapeutics, stellte das gentechnisch veränderte Schwein zur Verfügung, dessen Versuchsnieren mit der Bezeichnung UKidney™ für die Xenotransplantation verwendet wurden.

„Wir alle bei Revivicor bewundern die historischen Erfolge der UAB mit unserer 10-Gen-Xenoniere bzw. UKidney“, so David Ayares, Ph.D., Chief Scientific Officer von Revivicor und seit seinen frühen Arbeiten zum Klonen der weltweit ersten Schweine und der ersten Alpha-Gal-Knockout-Schweine als bahnbrechender Gentechniker anerkannt. „Wir sind zuversichtlich, dass sich diese Niere, UKidney, als lebensrettende Lösung für Tausende von Dialysepatienten erweisen könnte, vorausgesetzt, unsere klinischen Studien werden erfolgreich abgeschlossen und die FDA-Zulassung wird in den nächsten Jahren erteilt.“

Über die Studie
Die von Fachleuten geprüfte Studie hat ein ehrgeiziges Ziel und ist von großer Bedeutung, da mehr als 800.000 US-Amerikaner an Nierenversagen leiden. Die meisten Patienten schaffen es nicht auf die Warteliste, und es sind viel zu wenige menschliche Organe verfügbar, um diese Zahl zu verringern. Die Dialyse ermöglicht zwar, die Überlebensdauer für eine gewisse Zeit zu verlängern, eine Transplantation bietet jedoch den wenigen Patienten, die eine Behandlung erhalten, eine bessere Lebensqualität und ein längeres Leben. Jede Phase dieser Xenotransplantationsstudie an verstorbenen Patienten entsprach in etwa den vorgesehenen Schritten einer klinischen Xenotransplantationsstudie der Phase I:

  • Die Nieren wurden einem Spenderschwein in einer pathogenfreien und den Hygieneanforderungen für Operationen entsprechenden Einrichtung entnommen. Die Nieren wurden anschließend gelagert, transportiert und genauso wie menschliche Nieren für die Implantation vorbereitet.
  • Vor der Operation wurden der hirntote Empfänger und das Spendertier einem Kreuzprobetest unterzogen, um festzustellen, ob das Gewebe der genetisch veränderten Schweineniere und das des vorgesehenen Empfängers zueinander passen. Kreuzprobentests werden bei allen Nierentransplantationen von Mensch zu Mensch durchgeführt. Dieser Test zur Gewebeübereinstimmung zwischen Schwein und Mensch wurde jedoch an der UAB entwickelt und ist die erste validierte prospektive Kreuzprobe zwischen Mensch und Tier.
  • Die Schweinenieren wurden an denselben anatomischen Stellen platziert, an denen normalerweise die menschlichen Spendernieren transplantiert werden, mit denselben Verbindungen zur Nierenarterie, Nierenvene und dem Harnleiter, der den Urin von der Niere zur Blase leitet.
  • Der hirntote Empfänger erhielt eine Standardtherapie mit Immunsuppressiva, die bei Allotransplantationen der Nieren von Mensch zu Mensch angewendet werden.

Die Studie wurde nach Standards konzipiert und durchgeführt, die direkt mit denen vergleichbar sind, die für eine klinische Phase-I-Studie am Menschen gelten, und spiegelte jeden Schritt einer Standardtransplantation zwischen Menschen wider. Dazu gehörten die Genehmigung des Institutional Review Board und des Institutional Animal Care and Use Committee, die Bestätigung der Gewebekompatibilität vor Beginn der Operationen, die Anwendung der Standardverfahren für Mensch-zu-Mensch-Transplantationen zur Entnahme, zur Konservierung, zum Transport und zur Transplantation der Nieren in den menschlichen Körper sowie die Standardbehandlung mit Immunsuppressiva des Empfängers.

Transplantat-Empfänger Jim Parsons öffnet Türen für neue Wege in der Organtransplantation
Dieser wissenschaftliche und medizinische Durchbruch wäre ohne Jim Parsons, den Empfänger, oder seine Familie nicht möglich gewesen.

Der 57-jährige Parsons hatte sich bei der Organbeschaffungsorganisation Legacy of Hope in Alabama als Organspender registriert, um nach seinem Tod anderen Patienten mit seinen Organen zu helfen. Seine Organe waren jedoch für eine Transplantation ungeeignet. Seine Familie erlaubte der UAB die weitere Beatmung von Parsons durch ein Beatmungsgerät, um die Körperfunktionen aufrechtzuerhalten. Seine ursprünglichen Nieren wurden entfernt und es wurden zwei gentechnisch veränderte Schweinenieren transplantiert.

„Herr Parsons und seine Familie willigten ein, diese Transplantation genauso nachzustellen, wie wir sie an einem lebenden Menschen durchführen würden. Ihr wichtiger Beitrag wird Tausende von Leben retten, und dies vielleicht schon in naher Zukunft“, so Locke. „Das "Geschenk" von Herrn Parsons ehrt sein Vermächtnis und bestätigt die Durchführbarkeit und Sicherheit dieses präklinischen Modells. Wir haben daher vorgeschlagen, dem Modell den Namen „The Parsons Model“ zu geben.“

Julie O'Hara, Parsons' Ehefrau, und ihre Kinder Ally, David und Cole entschieden sich (zusammen mit Parsons' Schwestern und seiner Mutter) für die Teilnahmen an der Studie, nachdem sie von Alan Spriggs von Legacy of Hope und Locke angesprochen worden waren.

„Jim war ein Typ, der jeden als Freund und nicht als Fremden ansah, er sprach mit jedem und für ihn gab es keine Feinde — nie“, so O’Hara. „Jim hätte sich gewünscht, durch seinen Tod so viele Menschen wie möglich zu retten, und wenn er gewusst hätte, dass er dadurch möglicherweise Tausende und Abertausende von Menschen retten könnte, hätte er keinen Moment gezögert. Unser großer Traum ist es, dass kein Patient mehr sterben muss, weil nicht rechtzeitig eine geeignete Niere verfügbar ist, und wir wissen, dass Jim sehr stolz darauf wäre, dass sein Tod anderen so viel Hoffnung geben könnte.“

Der dringende Bedarf an anderen Organspendemöglichkeiten
Nach Angaben des National Institute of Diabetes and Digestive and Kidney Diseases sterben jedes Jahr mehr Menschen an Nierenerkrankungen als an Brust- oder Prostatakrebs. Obwohl die Transplantation der Goldstandard für die Behandlung von Nierenerkrankungen im Endstadium ist, werden in den USA jährlich weniger als 25.000 Nierentransplantationen durchgeführt und pro Tag sterben 240 dialysepflichtige Patientinnen und Patienten. Viele dieser Todesfälle könnten verhindert werden, wenn es eine unbegrenzte Anzahl von Nieren zur Transplantation gäbe.

Die Wartezeit für eine Niere eines verstorbenen Spenders kann bis zu fünf Jahre betragen, in vielen Bundesstaaten sogar bis zu 10 Jahre. Jährlich sterben fast 5.000 Menschen, die auf eine Nierentransplantation warten.

Über UAB Transplant und das Xenotransplantationsteam
UAB Medicine gehört zu den weltweit führenden Einrichtungen im Bereich der Organtransplantation. Von 1. Januar 1988 bis 31. Dezember 2021 wurden 9.055 Nierentransplantationen durchgeführt - die zweitgrößte Zahl an Nierentransplantationen in den Vereinigten Staaten in diesem Zeitraum. Ziel des Xenotransplantationsprogramms ist es, durch die sichere Transplantation von genetisch veränderten Schweinenieren bei Patienten mit Nierenversagen dem Organmangel entgegenzuwirken. Weitere Informationen.

Über UAB
Die University of Alabama at Birmingham gehört zum University of Alabama System und ist bekannt für ihren innovativen und interdisziplinären Ansatz in der Ausbildung von Studierenden (Bachelor und Master). Sie ist eine international anerkannte Forschungsuniversität und ein akademisches medizinisches Zentrum. Die UAB erhält jährlich mehr als 600 Millionen US-Dollar an Forschungsgeldern, im letzten Jahr waren es fast 850 Millionen US-Dollar, einschließlich einer einmaligen COVID-bezogenen Finanzierung. Die UAB ist mit mehr als 26.000 Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern der größte Arbeitgeber in Alabama und wurde im Jahr 2021 von Forbes als „America’s Best Large Employer“ ausgezeichnet. Der jährliche wirtschaftliche Beitrag der Einrichtung zum Bundesstaat beträgt über 7 Milliarden US-Dollar. Zu den Hauptaufgaben der UAB gehören Ausbildung, Forschung, Innovation und wirtschaftliche Entwicklung, Engagement für die Gemeinschaft und Patientenversorgung. Erfahren Sie mehr unter www.uab.edu.

ANMERKUNG DER REDAKTION: Die University of Alabama at Birmingham gehört zu den drei Doktoranden-Forschungsuniversitäten im University of Alabama System. Wenn Sie zum ersten Mal auf unsere Einrichtung verweisen, verwenden Sie bitte University of Alabama at Birmingham und bei allen weiteren Verweisen UAB.

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