50 Jahre Drk-Blutspende in Hessen - Drk-Blutspendedienste

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Transplantationsimmunologie und Blutstammzellspenderdatei Für unser Überleben ist die Unterscheidung zwischen „körpereigen” und „körperfremd”, die unser Immunsystem, die „Polizei des Körpers”, ständig auf allen Ebenen unseres Körpers vornimmt, von allergrößter Bedeutung: Nicht nur Bakterien, Viren und andere Erreger bedrohen „rund um die Uhr” unsere Sicherheit, auch Krebszellen könnten sich ohne die Kontrolle durch das Immunsystem zu bedrohlichen Tumoren auswachsen. Für diese wichtige Aufgabe bedient sich unser Immunsystem des HLA-Systems (HLA = humane Leukozyten-Antigene). Diese Antigene (siehe Abbildung 1) sitzen auf allen Körperzellen und stellen das Erkennungsmerkmal für die Abwehrzellen dar: Erkennen die weißen Blutkörperchen das HLA-Molekül und das, was es präsentiert (sog. Peptide) als eigen, so wird die Zelle verschont, im Falle der Botschaft „nicht-eigen” bekämpft unser Immunsystem die Zelle, die das „falsche” HLA-Molekül bzw. „fremde” Peptid präsentiert hat und tötet sie ab. Sichert dieser wirkungsvolle Abwehrmechanismus auch unser Überleben, so ist er doch immer dann problematisch, wenn einem Patienten ein Organ, wie z.B. eine Niere, transplantiert werden soll: Das Immunsystem des Patienten erkennt die neue transplantierte Niere als „fremd” und versucht, diesen „Eindringling” abzutöten (siehe Abbildung 2). Eine möglichst hohe Übereinstimmung zwischen Spender und Empfänger, welche durch Untersuchung der HLA-Merkmale und möglichst genaues Abb. 1: HLA-Klasse I- und –Klasse II-Molekülstruktur. Die Bindung von Peptiden (rechts; dunkelgrau) findet zwischen den beiden α-Helices (α1, α2 ) und dem Boden der Antigenbindungsfurche, der β-Faltblattstruktur, statt. aus: Klein J., Sato A.: Advances in Immunology: The HLA-System. NEJM 2000; 343: 402-9 + 782-6 12 DRK-Blutspendedienst Baden-Württemberg - Hessen „Matching” erreicht werden kann, verhindert im Zusammenspiel mit immunsupprimierenden Medikamenten, dass das transplantierte Organ abgestoßen wird. Diese komplexen Untersuchungen führen wir in der Abteilung Transplantationsimmunologie durch. Bei der Transplantation von Knochenmark- oder Blut-Stammzellen, z.B. im Rahmen der Leukämie-Erkrankung eines Patienten, der gesundes Knochenmark von einem Familienangehörigen oder freiwilligen Fremdspender erhält, ist die Problematik noch komplizierter: Der Patient erhält nach Zerstörung seines eigenen, kranken Knochenmarks vom Spender einen kleinen Teil dessen gesunder Stammzellen. Diese bilden aber u.a. auch das Immunsystem aus, d.h., dem Patienten wird sozusagen „ein neues Immunsystem transplantiert”. Hier ist die Transplantationsimmunologie mit ihren modernen Methoden noch stärker gefordert, denn nur eine genaue Übereinstimmung kritischer HLA-Merkmale verhindert, daß das neue, transplantierte Immunsystem sozusagen „den Patienten abstößt”, was mit dem Leben nicht vereinbar wäre (siehe auch Abbildung 3)! Die Transplantationsimmunologie hat sich parallel mit der klinischen Möglichkeit der Organ- und Blutstammzelltransplantation in den letzten 30 Jahren rapide entwickelt. Bereits in den 70iger Jahren wurden im Institut in Frankfurt die ersten Untersuchungen und Testverfahren zur Bestimmung von Gewebemerkmalen und dem Nachweis von Antikörpern gegen diese Gewebe-
Transplantat (z.B. Niere) merkmale eingeführt. Die Bestimmung dieser Gewebeantigene und entsprechende Verträglichkeitsteste stellen ein wesentliches Kriterium für den Erfolg einer Organ- und insbesondere Blutstammzelltransplantation dar. Das Institut in Frankfurt hat daher in den 80iger Jahren mit der Entwicklung und dem Aufbau einer Laborabteilung begonnen, die sich der komplexen Fragestellung der Transplantationsimmunologie widmet. Diese Abteilung arbeitet in enger Kooperation mit den Abteilungen für Innere Medizin und Chirurgie am Universitätsklinikum zusammen. Das Untersuchungsspektrum beinhaltet hierbei modernste analytische Verfahren, wie z.B. die Untersuchung von Erbsubstanz (DNA) durch Sequenzierung der genetischen Bausteine, um eine maximal große Übereinstimmung zwischen dem Spender und dem Empfän- Organtransplantation Empfänger-gegen-Transplantat-Reaktion (Host versus Graft (HvG) Reaction) = Abstossung des Transplantates durch das Immunsystem des Empfängers Empfänger Abb. 2: Immunologische Situation bei der Transplantation solider Organe (z.B. Niere). Um eine Abstoßung zu vermeiden, sollten die Gewebeeigenschaften (sog. „HLA-Typ”) von Spender und Empfänger in bestimmten Eigenschaften möglichst vollständig übereinstimmen. Knochenmark- oder Blutstammzelltransplantation Gesunder Spender Empfänger (Patient) Knochenmark Transplantat-gegen-Empfänger-Reaktion oder Blutstammzellen (Graft versus Host (GvH) Reaction) Transplantat-gegen-Leukämie-Reaktion (Graft versus Leukemia (GvL) Reaction) Empfänger-gegen-Transplantat-Reaktion (Host versus Graft (HvG) Reaction) ger einer Blutstammzelltransplantation zu ermöglichen. Modernste Techniken und Geräte zur Durchführung von zellbiologischen, serologischen und molekulargenetischen Analysen sind in der Abteilung vorhanden und werden ständig dem aktuellen Fortschritt im Bereich der Wissenschaft angeglichen. Die Abteilung beschäftigt sich daher auch aktiv mit der Fortentwicklung von Methoden und ist an zahlreichen wissenschaftlichen Studien beteiligt. Diese Studien beinhalten auch Untersuchungen im Themenbereich der Autoimmunerkrankungen, wie z. B. der entzündlichen Gelenkveränderungen bei rheumatoider Arthritis oder der Arthritis bei Schuppenflechte. Im Vordergrund stehen hierbei die Charakteri- Immunsupprimiert durch Vorbehandlung Abb. 3: Immunologische Situation bei der Knochenmark- oder Blutstammzell-Transplantation bei einem Patienten mit der Erkrankung „Chronisch-myeloische Leukämie” (CML). Damit die Stammzellen des Spenders im Empfänger-Knochenmark möglichst schnell und problemlos anwachsen, muss eine möglichst weitgehende Übereinstimmung der HLA-Merkmale zwischen Stammzellspender und -Empfänger vorliegen. Andererseits ist die Erkennung von Fremdzellen durch die Knochenmark-Stammzellen des Spenders im Patienten Voraussetzung für die Abtötung eventuell nachwachsender Leukämiezellen (sog. „Graft versus Leukemia (GvL)”-Reaktion). 50 Jahre DRK-Blutspende in Hessen 13
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