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Hämatopoetische Stammzelltherapie: 2015-04-09T12:53:03+00:00

kann man das Immunsystem bei MS reparieren?

Paolo A. Muraro, MD, Abteilung für Zelluläre und Molekulare Neurowissenschaften, Imperial College, London, UK

Hämatopoetische Stammzellen (HSZ) sind die „Keime“ der Zellen, aus denen sich unser Blut und unser Immunsystem zusammensetzt. Bei erwachsenen Personen stammen diese Vorläuferzellen aus dem Knochenmark, einem komplexen Weichgewebe, dass Hohlräume in den Knochen ausfüllt, besonders in großen, flachen Knochen. Während unseres gesamten Lebens entwickelt sich eine große Anzahl an HSZ ständig auf verschiedene Weise, um das Blut und die Lymphorgane mit reifen Zellen aufzufüllen und die Zellen zu ersetzen, die das Ende ihrer Lebensdauer erreichen oder auf andere Weise eliminiert werden oder verloren gehen. Daher sind HSZ unverzichtbar für unsere Entwicklung und unser Überleben. Darüber hinaus ist die Fähigkeit der HSZ zur Wiederbesiedelung des Blutes und des Immunsystems eine außerordentlich nützliche Eigenschaft für die Behandlung bestimmter Erkrankungen. Tatsächlich kann eine Infusion von HSZ einen Patienten vor dem Versagen des Knochenmarks „retten“, das durch Knochenmarkserkrankungen oder durch eine Strahlentherapie oder Chemotherapie verursacht wird, indem eine Nachkommenschaft neuer, gesunder Zellen erzeugt wird. In Experimenten hat eine einzige HSZ das Blut einer Maus wiederbesiedelt, die eine sonst tödliche Dosis nuklearer Strahlung erhalten hatte!

HSZ in der Klinik: Transplantation von hämatopoetischen Stammzellen

Heutzutage verwenden Hämatologen routinemäßig HSZ-Infusionen in einem Verfahren namens hämatopoetische Stammzellentransplantation (HSZT), um die Wiederherstellung der Anzahl an Blutzellen bei Patienten zu fördern, die hohe Dosen einer immunosuppressiven Strahlentherapie oder Chemotherapie erhalten. Normalerweise erhält man HSZ entweder durch direkte Absaugung des Knochenmarks aus den Hüftknochen, oder durch Mobilisierung der Vorläuferzellen in das periphere Blut. Die Verabreichung eines Blutzellwachstumsfaktors, der die Produktion und die Freisetzung von Stammzellen anregt, regt die HSZ dazu an, sich aus dem Knochenmark in die Blutbahn zu begeben. Dem Patienten wird Blut abgenommen, das in eine Maschine zur Zellseparation gegeben wird, die die mobilisierten HSZ zusammen mit Leukozyten in einem Prozess namens Leukapherese sammelt. Anschließend können die HSZ durch die Auswahl von Zellen mit dem Marker CD34 gereinigt werden, den sie spezifisch auf der Zellmembran exprimieren. Nabelschnurblut ist ebenfalls reich an HSZ und wird für hämatopoetische Transplantate bei Krebs genutzt, besonders bei Kindern, für die sich kein passender Knochenmarksspender findet. Die HSZ können vom selben Patienten gewonnen und für eine Reinfusion nach der Chemotherapie aufbewahrt werden; dieses Verfahren heißt autologe hämatopoetische Stammzellentransplantation (Abb. 1). Alternativ kann ein genetisch „passender“ Spender unter den Verwandten der Person oder durch eine Knochenmarks- oder Nabelschnurblutspenderdatei gefunden werden; die Transplantation von HSZ einer anderen Person wird als allogene Transplantation bezeichnet. Allogene und autologe HSZT haben unterschiedliche Indikationen, und beide werden großflächig bei der Behandlung von Blutkrebs, Krebs der Lymphorgane und des Knochenmarks angewendet. In der Tat ist die Transplantation von HSZ für zehntausende Menschen, die an Leukämie, Lymphomen, Myelomen und anderen bösartigen Tumoren leiden, eine lebensrettende Behandlung.

HSZT zur „Immunreparatur“

Klinische Studien zur Untersuchung des potentiellen Nutzens der HSZT bei MS und anderen Autoimmunerkrankungen wurden angeregt, nachdem beobachtet wurde, dass es bei Menschen mit einer Autoimmunerkrankung, die nach einer Krebserkrankung mit einer HSZT behandelt wurden, zu einem Abklingen der Autoimmunerkrankung kam. Diese Versuche sind bisher auf autologe HSZT beschränkt, da bei einer allogenen Transplantation ein höheres Risiko für Nebenwirkungen und ernsthafte Komplikationen besteht.

Wie funktioniert eine autologe HSZT bei MS?

Die Läsionen bei MS werden durch Immunzellen aus dem Blut infiltriert, darunter auch T- und B- Lymphozyten, die anscheinend myelinproduzierende Zellen angreifen und verletzen. Wir wissen nicht, was diesen Angriff auslöst, aber der Prozess führt fast ohne Zweifel zu einer Funktionsstörung des Immunsystems. Das Ziel einer HSZT bei MS ist es, das vorhandene Immunsystem mit einer immunosuppressiven Chemotherapie zu reinigen und einen Pool neuer und gesunder Immunzellen aus den HSZ zu bilden. Dieses Konzept wird erfinderisch als „Neustellen der immunologischen Uhr“ bezeichnet. Dies bedeutet, dass im Prinzip die reifen Zellen des Immunsystems und unter ihnen die Zellen, die das Gehirn angreifen, eliminiert und durch neue, harmlose Zellen ersetzt werden können. Neuste Studien haben nachgewiesen, dass dieses „Neueinstellen“ des Immunsystems tatsächlich stattfindet, und dass der Thymus, das Organ wo die hämatopoetischen Vorläuferzellen zu T-Lymphozyten heranreifen, nach einer HSZT aktiviert wird und große Mengen neuer T- Zellen hervorbringt, möglicherweise auch „regulierende“ T-Zellen, welche autoimmune Angriffe unterdrücken.

Wie kann eine HSZT MS-Patienten helfen?

Zum Zeitpunkt dieses Artikels haben sich bereits mehr als 350 MS-Patienten einer autologen hämatopoetischen Stammzellentransplantation unterzogen. Zwar wurden bisher noch keine randomisierten kontrollierten Studien durchgeführt, welche streng die Wirksamkeit bewerten, eine Analyse der gemeldeten Ergebnisse gibt jedoch Hinweise darauf, was diese Behandlung zum gegenwärtigen Zeitpunkt erreichen kann und was nicht. Zu allererst hat sich herausgestellt, dass eine HSZT im Allgemeinen eine günstige unterdrückende Wirkung auf die Entzündung und die Entwicklung neuer Plaques hat, die mit Hilfe eines MRT nachgewiesen wird. Bei der großen Mehrzahl der behandelten Personen kam es zu einer Stabilisierung der bereits vorher bestehenden neurologischen Erkrankung. Auch wenn sich HSZ im Prinzip in jeden beliebigen Zellstammbaum umwandeln können, auch Nerven- oder myelinproduzierende Zellen, ist unbekannt, ob HSZ unmittelbar eine Reparatur der Nervenstrukturen unterstützen können, die durch die MS bereits geschädigt wurden. Die klinischen Studien ergaben, dass sich der Zustand von Personen, die vor der HSZT unter einem höheren und chronisch bestehenden Grad der Invalidität litten, nach der Therapie häufig weiter verschlechterte. Diese Beobachtung lässt darauf schließen, dass diese Personen an einer Art oder einem Stadium der Nervenzersetzung litten, die bzw. das nicht (oder nicht mehr) durch die typische Entzündung verursacht wurde, die die HSZT trotz ihrer wirksamen Effekte auf das Immunsystem nicht umkehren oder nicht einmal zum Stillstand bringen konnte. Daher wird bei klinischen Versuchen inzwischen versucht, Patienten früher im Krankheitsverlauf zu rekrutieren, die an sehr aktiven Formen der MS leiden und auf andere Immuntherapien nicht ansprechen, um festzustellen, ob eine HSZT eine Verschlechterung ihres Zustands verhindern kann.

Aktuelle Probleme und Hoffnungen durch die Forschung

Das Hautproblem bei klinischen Studien über HSZT bei MS ist das Thema der behandlungsbezogenen Risiken. Bei HSZT ist es bereits zu Komplikationen mit tödlichem Ausgang gekommen, und auch wenn diese Vorkommnisse aufgrund verbesserter Kenntnisse und Technik zurückgegangen sind, können trotzdem noch lebensbedrohliche Nebenwirkungen auftreten. Eine weitere Herausforderung ist eine frühzeitige Ermittlung der Personen, die an einer schweren Form von MS leiden und nicht auf andere Behandlungen ansprechen. Für diese Menschen kann es sinnvoll sein, die Option einer intensiven therapeutischen Intervention wie zum Beispiel einer „Immunreparatur“ durch eine HSZT in Erwägung zu ziehen. Die Behandlung durch eine HSZT sollte möglichst durch die Teilnahme an einem geeigneten klinischen Versuch statt finden. Studien mit einer Kombination aus klinischer und Laborforschung können dazu beitragen, die HSZT sicherer und wirksamer zu machen, und können uns vermitteln, wie Veränderungen im Immunsystem die Entwicklung und den Verlauf der MS steuern können.