Können Stammzellen die Blutspende ersetzen?

Adé Blutspende: Blutkonserven-Nachschub dank Stammzellen

„Spende Blut! Rette Leben!“ oder „Blutspenden = Mut spenden!“ mit solchen Aufrufen versuchen das Rote Kreuz und andere Institutionen, Menschen zum Blutspenden zu animieren, um so den Nachschub für Blutkonserven sicherzustellen. Doch spätestens mit Beginn der Reisezeit im Sommer droht jedes Jahr ein Blutkonserven-Mangel, denn die Bestände schmelzen schnell dahin.

© sabinurce / pixabay.com

Mediziner träumen von einer Welt, in der Blutkonserven für jede Blutgruppe in ausreichend großer Menge jederzeit bereitstehen. Stammzellen könnten rote Blutkörperchen und damit einen Teil vom künstlichen Blut produzieren.

 

Besonders Menschen mit seltenen Blutgruppen laufen Gefahr, dass für sie nicht genügend geeignete Blutkonserven zur Verfügung stehen. Mediziner selbst hoffen immer auf einen möglichst großen Vorrat an Spenderblut mit der Blutgruppe 0, denn diese Blutgruppe passt für jeden Schwerverletzten. Blutspender mit der Blutgruppe 0 gelten daher als Universalspender, während Menschen mit der Blutgruppe AB Universalempfänger sind.

Um dem Mangel an Blutkonserven zu umgehen und nicht mehr so stark auf Blutspender angewiesen zu sein, wird seit Jahren an der Herstellung von künstlichem Blut geforscht. Ein vielversprechender Kandidat auf dem Weg dahin sind Blutstammzellen. Bisher war es allerdings so, dass aus den Stammzellen immer nur eine begrenzte Anzahl an Blutzellen wie Erythrozyten, Leukozyten oder Thrombozyten gewonnen werden konnte.

Ein britisches Forscherteam der University of Bristol und des NHS Blood and Transplant wollen das Problem nun gelöst haben. Sie vermelden die Herstellung von unsterblichen, blutbildenden Vorläuferzellen, die eine unendliche Menge an roten Blutkörperchen herstellen könnten.

 

Mangelware jedoch dringend benötigt: Blutkonserven

Wie die Weltgesundheitsorganisation (WHO) berichtet, werden jedes Jahr etwa 108 Millionen Blutspenden weltweit zur Verfügung gestellt. Das klingt zunächst viel. Doch es gibt ein deutliches Ungleichgewicht. Zwischen Entwicklungsländern und Industrieländern divergiert sowohl die Anzahl an Menschen, die bereit zur Blutspende sind, als auch die Möglichkeiten zur ordnungsgemäßen Lagerung und Überwachung der Blutkonserven und Blutprodukte.

Wissenschaftler arbeiten an der Lösung des Problems. Sie können mittlerweile rote Blutkörperchen aus Stammzellen gewinnen. Nun muss noch eine Lösung gefunden werden, um das künstliche Blut bei Zimmertemperatur lagern zu können. Auch das Risiko, verunreinigte Blutkonserven zu übertragen, muss noch weiter minimiert werden – genauso wie eine Möglichkeit, ausreichende Blutmengen für jede beliebige Blutgruppe bereitzustellen. Die Liste der zu lösenden Probleme ist demnach lang.

Bislang gelang es bereits, aus Stammzellen rote Blutkörperchen herzustellen. Doch die Menge ist begrenzt, denn die Stammzellen können sich nicht unbegrenzt teilen. Kommen sie ans Ende ihres Lebenszyklus, können keine weiteren Vorläuferzellen zur Ausdifferenzierung in Erythrozyten entstehen. Daher musste man bislang einen stetigen Nachschub an Spenderstammzellen gewährleisten. Das allgemeine Spendenproblem war damit noch längst nicht gelöst.

 

Unsterbliche Erythoblasten sorgen für beständigen Nachschub an Erythrozyten

Den Forschern aus dem Vereinigten Königreich gelang es nun, das Problem der begrenzten Teilungen zu beseitigen. Die Blutbildung, die sogenannte Hämatopoese, läuft auf verschiedenen Ebenen ab, denn hämatopoetische Stammzellen können sich zu myeloischen und lymphatischen Stammzellen ausdifferenzieren. Aus den myeloischen Stammzellen entstehen durch Zwischenschritte Erythozyten, Thrombozyten und zwei Arten von Fresszellen: die Monozyten und die Granulozyten. Dieser Vorgang wird Myelopoese genannt und erfolgt ausschließlich im Knochenmark. Dagegen beginnt die Lymphopoese im Knochenmark, wird jedoch erst im Thymus und in der Milz abgeschlossen. Hierbei differenzieren sich die lymphatischen Stammzellen zu den übrigen Leukozyten wie Natürliche Killerzellen oder T-Helferzellen aus. Diese sind Teil des adaptiven Immunsystems, d. h. sie müssen zunächst vom Organismus „angelernt“ werden.

Während der Myelopoese entstehen bei der Produktion von roten Blutkörperchen in einem weiteren Zwischenschritt sogenannte Erythroblasten. Dabei handelt es sich um Vorläuferzellen der roten Blutkörperchen, die dann selbst die Erythrozyten herstellen. Die Wissenschaftler aus Bristol schafften es nun, die Erythroblasten unsterblich zu machen. So können sie die Produktion von roten Blutkörperchen beständig fortsetzen, ohne dass sie selbst ersetzt werden müssten. Künstliches Blut im großen Maßstab herzustellen, diese Möglichkeit rückt damit plötzlich in den Bereich des Machbaren. Somit ließen sich Lücken in der Versorgung mit Blutkonserven schließen.

In ihrer Zusammenfassung stellt die Forschergruppe fest, dass sie die bisherigen Ansätze zur Herstellung von Erythrozyten, die nur begrenzte Mengen produzieren konnten, revolutionierten, indem die Alternative mit der unsterblichen Erythroblasten-Linie gefunden wurde. Damit wurde ein machbarer Weg zur nachhaltigen Produktion von roten Blutkörperchen in der invitro-Kultur aufgezeigt, der das Potential hat, die ambitionierten Anforderungen der klinischen Anwendung zu erfüllen.

 

Klinische Studien sollen bereits 2017 starten und die Methode weiter erproben

Die Ergebnisse aus Bristol klingen vielversprechend. Doch bei aller Euphorie bremst das Wissenschaftsteam allzu große Erwartungen. Bis künstliches Blut in ausreichenden Mengen hergestellt werden kann, gehen noch Jahre ins Land. Die Forscher haben daher zunächst ein deutlich kleineres Etappenziel vor Augen: Die vorhandenen Vorräte an Blutkonserven könnten durch die Methode ergänzt werden. Noch kann es sich niemand leisten, auf Blutspender komplett zu verzichten.

Die ersten Patienten, die das künstliche Blut erhalten könnten, werden aller Voraussicht nach Menschen mit extrem seltenen Blutgruppen oder chronischen Krankheiten sein. Für die Behandlung von Sichelzellanämie oder Thalassämie sind mehrere Bluttransfusionen von gut abgestimmtem Blut erforderlich. Bei dieser spezifischen Patientengruppe könne das künstliche Blut seine Vorteile schon heute ausspielen.

Die ersten Studien an menschlichen Probanden sind bereits für Ende des Jahres anvisiert. In Abhängigkeit von den gewonnenen Ergebnissen und den daraus gezogenen Erkenntnisse wollen die Wissenschaftler die Methode weiterentwickeln. Es könnte ein erster Schritt in die gewünschte Richtung sein: Eine Zukunft, in der keine Blutspenden von Blutspendern mehr benötigt würden, weil Blutkonserven dank Stammzellen überall auf der Welt in beliebig großer Menge für jede Blutgruppe bereitstehen.

 

Disclaimer
familien-gesundheit.de stellt ausschließlich Beiträge für Informationszwecke bereit. Die Hinweise und Informationen sind nicht zur Selbstbehandlung geeignet. Sie ersetzen kein persönliches Gespräch, keine professionelle Beratung, keine individuelle Untersuchung oder fachkundige Behandlung durch ausgebildete und anerkannte, im Gesundheitswesen tätigte Experten wie z. B. Ärzte, Apotheker, Hebammen oder Physiotherapeuten.