Chinesische Forscher haben eine neue Methode zur Gewebekonservierung bei kalten Temperaturen entwickelt, ein Fortschritt, der die Lebensfähigkeit transplantierter Organe von Stunden auf Tage verlängern könnte.
Derzeit sind Organtransplantationen nach wie vor die einzige wirksame Behandlung für viele Krankheiten im Endstadium wie schweres Herz-, Leber- oder Nierenversagen. Sobald einem Spender jedoch ein Organ entnommen wird, beginnt es zu verfallen, da die Zellen keinen Sauerstoff mehr erhalten und sich toxische Verbindungen im Gewebe ansammeln.
Um dies zu verhindern, legen Krankenhäuser die für eine Transplantation vorgesehenen Organe normalerweise in eine eiskalte Konservierungslösung.
Aber auch mit diesen Vorkehrungen können Organe nur wenige Stunden überleben. Das Herz beispielsweise kann derzeit maximal etwa sechs Stunden nach Verlassen des Spenders konserviert werden, während die Nieren bis zu 24 Stunden lebensfähig bleiben.
Anstatt Organe auf Eis zu konservieren, verwenden Wissenschaftler in den letzten Jahren maschinelle Perfusionssysteme, die die Blutzirkulation nachahmen, während sich das Organ außerhalb des Körpers befindet. Diese Systeme haben jedoch ihre eigenen Nachteile.
Während eine kältere Lagerung Organe länger konservieren kann, arbeiten maschinelle Perfusionssysteme bei Temperaturen über dem Gefrierpunkt.
„Derzeit sind maschinelle Perfusionsgeräte für Organe über 0 °C verfügbar, aber solche für Minustemperaturen und die Eignung für mehrere Organe sind noch unterentwickelt“, erklären die chinesischen Wissenschaftler in einer in der Fachzeitschrift veröffentlichten Studie Zeitschrift für medizinische Geräte.
Die Studie von Chinas State Key Laboratory of Cryogenic Science and Technology stellt ein neues Multithermic Machine Perfusion System (MTMP) vor, das bei allen Temperaturen, auch unter 0 °C, funktioniert.
Forscher zeigten, dass das neue System Rattenherzen, Kaninchennieren und Schweinenieren sieben Tage lang in flüssigem Stickstoff bei minus 150 °C konservieren konnte, bevor sie erfolgreich wiederbelebt und transplantiert wurden.
„Hier entwickeln wir ein MTMP-System, das eine programmierbare und präzise Regelung über einen weiten Temperaturbereich von Normothermie (37 °C), Hypothermie (4 °C) bis hin zu Unterkühlung (weniger als 0 °C) ermöglicht“, sagten Wissenschaftler.
„Das Gerät zeigt eine präzise Kontrolle über Temperatur, Druck und Durchflussrate.“
Bei Organen wie dem Herzen könnte die Verlängerung der Lebensfähigkeit dazu beitragen, die Warteliste für Transplantationen zu verkürzen, sagten Forscher.
„Wenn nur die Hälfte der derzeit weggeworfenen Transplantationsherzen in den USA konserviert und verwendet werden könnte, könnten wir die gesamte US-Warteliste für Organtransplantationen innerhalb von zwei bis drei Jahren abarbeiten“, heißt es in der Studie.
„Eine Verlängerung der Aufbewahrungszeit des Herzens bei niedriger Temperatur auf 24 Stunden würde den Patienten ein größeres Zeitfenster bieten, was möglicherweise mehr Leben retten könnte.“
Laut Wissenschaftlern kann das neue System kritische Lücken in der Organkonservierungstechnologie schließen und eine „Grundlage für die Verlängerung der Konservierungsdauer“ bieten.
