Organbanken und die Möglichkeit der Tiefkühlung

Immer noch stehen wir vor großen Herausforderungen, wenn es um die Verfügbarkeit von Spenderorganen geht. Organbanken könnten hier eine vielversprechende Lösung sein, um die Wartezeiten zu verkürzen und mehr Menschenleben zu retten – aber nur, wenn wir es schaffen, Spenderorgane länger zu konservieren.

Im Interview mit MEDICA.de erklärt Prof. Gerald Brandacher, welche Hindernisse dafür überwunden werden müssten und an welchem Punkt die Forschung bereits ist.

Prof. Brandacher, Sie sind kürzlich von der Johns-Hopkins-Universität in den USA an die Medizinische Universität Innsbruck zurückgekehrt. Könnten Sie uns etwas über Ihre Forschungsprojekte und insbesondere über die längerfristige Konservierung von Organen berichten?

Prof. Gerald Brandacher: Eines unserer Hauptforschungsziele ist die Entwicklung einer hochspezialisierten Kühltechnik, die es ermöglicht, Organe längerfristig zu konservieren. Das Einfrieren oder Kühlen der Organe war schon immer möglich, jedoch stieß die Forschung auf das Problem der Eisbildung beim Auftauen.

Diese Eisbildung führte zu Zellschäden und Gewebsschädigungen, was die Lagerung von Organen bei ultratiefen Temperaturen nahezu unmöglich machte. Doch in den letzten Jahren wurden bedeutende Fortschritte erzielt, um diese Eisbildung zu verhindern oder zumindest zu minimieren.

Die Natur diente dabei als Inspiration für diese Entwicklung. Verschiedene Tierarten, wie Fische, Frösche und andere Überlebenskünstler in extrem kalten Umgebungen, haben die Fähigkeit, protektive Proteine zu generieren. Diese Proteine verhindern die Eisbildung und schützen die Organe vor Schäden. Forschende konnten diese Proteine nun chemisch synthetisieren und therapeutisch einsetzen.

Können Sie uns mehr über die Technologie der Kältekonservierung erklären und wie sie angewendet wird?

Brandacher: Die Technologie der Kältekonservierung, die wir erforschen, beinhaltet Supercooling und Vitrifikation, bei denen Organe ohne Bildung von Eis konserviert werden. Dies ermöglicht die Lagerung von Organen über Tage, Wochen oder sogar Monate. Diese Methoden werden bereits in der Reproduktionsmedizin zur Konservierung von Embryonen und Eizellen eingesetzt.

Die Temperatur spielt dabei eine entscheidende Rolle. Mit der Absenkung auf ultratiefe Temperaturen von etwa -150 Grad Celsius tritt das Gewebe in ein sogenanntes Glasstadium ein, in dem es unbegrenzt gelagert werden kann.

Unser Fokus liegt derzeit jedoch auf einem wahrscheinlich praktikableren Ansatz, mit einem Temperaturbereich zwischen -5 und -10 Grad. Hierbei lassen sich Organe komplett ohne Eisbildung transportieren durch die Anwendung kryoprotektiver Peptoide. Wir glauben, dass es mit dieser Technologie möglich sein wird, zwischen drei und zehn Tagen Zeit zu gewinnen. So ließen sich Organe weltweit austauschen.

Ein wichtiger Aspekt ist die "Auftau"-Prozedur. Wie wird das Durchführen und Testen der Organe im warmen Zustand erreicht?

Brandacher: Das "Auftauen" der Organe erfolgt mithilfe der Maschinenperfusion. Dieses spezialisierte Verfahren ermöglicht es, die Organe an ein Gerät anzuschließen, das die Durchblutung imitiert. Bei Körpertemperatur wird die Organfunktion außerhalb des Körpers aufrechterhalten, überwacht und gegebenenfalls optimiert. In Innsbruck sind wir führend in der Einführung dieser Technik in der klinischen Routine und haben bereits beachtliche Erfolge erzielt, insbesondere bei der Vorbehandlung von Lebern. Unsere nächste Herausforderung ist die Anwendung dieser Methode auf Nieren.

Warum ist die längerfristige Konservierung von Organen so wichtig, und wie könnte sie sich positiv auf die Transplantationsmedizin auswirken?

Brandacher: Die längerfristige Konservierung von Organen wäre ein großer Durchbruch für die Transplantationsmedizin. Sie ermöglicht es den Chirurginnen und Chirurgen, aus einer größeren Auswahl an Organen das am besten geeignete für ihre Patientinnen und Patienten auszuwählen. Derzeit sind viele Organe, wie Herzen, Nieren und Lebern, nur für kurze Zeit lagerfähig. Mit dieser neuen Technik könnten wir die Verfügbarkeit von Organen erheblich verbessern und so mehr Menschen helfen.

Insgesamt bieten Organbanken vielversprechende Zukunftsaussichten für die Organtransplantation. Die Fortschritte in der Tiefkühlungstechnologie und die Möglichkeit, protektive Peptoide therapeutisch einzusetzen, eröffnen neue Möglichkeiten für die Lagerung und Verfügbarkeit von Spenderorganen.

Wenn diese Herausforderungen überwunden werden können, stehen wir vor einer Revolution in der Transplantationsmedizin. Mit Organbanken und der Tiefkühlungstechnologie könnten wir die Verfügbarkeit von Spenderorganen verbessern und vielen Menschen weltweit ein neues Leben schenken.