Stammzelltransplantation

Man spricht von autologer Stammzelltransplantation, wenn die Stammzellen von einem selbst stammen, also zum Beispiel zuvor entnommen und konserviert wurden. Bei der allogenen Stammzelltransplantation stammen die Zellen hingegen von einem Spender, also einer anderen Person.

Entsprechend gilt die autologe Stammzelltransplantion als deutlich sicherer in Bezug auf mögliche Abstoßungsreaktionen. Auf der anderen Seite scheinen die Stammzellen von "fremden" Spendern den Vorteil zu besitzen, dass sie evtl. verbliebene Leukämiezellen als "fremd" erkennen und abtöten.

Es gibt verschiedene Erkrankungen, bei der eine der beiden Arten der Stammzelltransplantation als Behandlungsmethode durchgeführt werden kann:

Autologe Stammzelltransplantation als Reserve

Die autologe Stammzelltransplantation, bei der Spender und Empfänger dieselbe Person sind, kann zum Beispiel im Rahmen einer Hochdosis-Chemotherapie oder einer Bestrahlung notwendig werden: Muss aufgrund einer Krebserkrankung eine Chemotherapie oder Bestrahlung durchgeführt werden, kann dies dazu führen, dass das körpereigene blutbildende System schwer geschädigt wird und sich nach Abschluss der Therapie nur mühevoll erholt. Um dem vorzubeugen, kann vor der Behandlung eine Knochenmarksentnahme erfolgen. Nach Abschluss von Chemo- und Strahlentherapie können die Stammzellen an den Spender zurückgegeben werden und so die Knochenmarksfunktion wiederherstellen. Durch die autologe Stammzelltransplantation können somit wesentlich aggressivere Chemotherapien durchgeführt und die Heilungschancen, insbesondere auch bei kindlichen bösartigen Tumoren, erhöht werden.

Allogene Stammzelltransplantation zur Krebsbehandlung

Die allogene Stammzelltransplantation, bei der Spender und Empfänger zwei verschiedene Personen sind, kommt vor allem bei verschiedenen Formen der Leukämie sowie bei bestimmten Lymphomformen zum Einsatz. Eine Fremdspende von Knochenmarkt wird dann benötigt, wenn das eigene Knochenmark selbst erkrankt ist, wie es beispielsweise im Rahmen einer akuten myeloischen Leukämie oder einer akuten lymphatischen Leukämie. Führen andere Behandlungsmethoden nicht zum Erfolg, kann die allogene Stammzelltransplantation die einzige Möglichkeit auf eine vollständige Heilung sein.

Bis vor kurzem dachte man, überhaupt keinen. Denn die "fremden" (allogenen) Stammzellen von Stammzellspendern bzw. die sich daraus entwickelnden weißen Blutkörperchen betrachten die Körperzellen des Empfängers – obwohl man bei der Auswahl des Spenderknochenmarks eine möglichst große Ähnlichkeit anstrebt – als fremd und greifen sie an: Zum Teil sehr gravierende Nebenwirkungen sind die Folge.

Dieses Problem besteht bei autologem Spendermaterial (eigene Knochenmarkzellen, die früher entnommen und konserviert wurden) natürlich nicht.

Neue Argumente für das "fremde" Knochenmark

Inzwischen aber verdichten sich die Hinweise, dass das "fremde" Knochenmark auch Vorteile hat. Offenbar ist es nämlich so, dass sich die Spenderzellen nicht nur gegen gesundes Körpergewebe richten. Sie bekämpfen auch die noch übrig gebliebenen Krebs-Zellen. Und das so effektiv, dass man mittlerweile davon ausgeht, dass die Erfolge einer allogenen Knochenmarktransplantation plus Hochdosis-Chemotherapie sehr viel stärker auf die Spenderzellen als auf die Chemotherapie zurückgehen.

Graft-versus-Disease-Reaktion ist ein Fachbegriff aus der Transplantationsmedizin. Er bedeutet, dass das Spendermaterial nicht nur das fehlende eigene Gewebe ersetzt, sondern sich zusätzlich auch noch gegen die Ursachen der Erkrankung richtet (Graft = Transplantat ; versus = gegen ; disease = Krankheit).

Im Falle der Stammzelltransplantation bei Leukämie ist die Graft-versus-Disease-Reaktion ein erst vor kurzem entdecktes Phänomen. Das von einem Spender gewonnene Knochenmark scheint demzufolge drei Effekte zu haben (und nur die ersten beiden waren bekannt):

• Ersatz der Stammzellen im Knochenmark zur Blutbildung
• Nebenwirkungen wegen der Graft-versus-Host-Reaktion: Spenderzellen greifen auch Zellen des eigenen Körpers an
• Aber nicht nur das: Sie greifen auch noch übrig gebliebene Leukämiezellen an. Und das ist dann die Graft-versus-Disease-Reaktion.

Bei den HLA-Merkmalen handelt es sich um Oberflächenstrukturen auf Körperzellen anhand derer das Immunsystem unterscheiden kann, ob es sich um körpereigenes oder fremdes Gewebe handelt. HLA-Merkmale werden von Vater und Mutter vererbt und kommen in einer so großen Vielfalt vor, dass auch innerhalb einer Familie nicht immer ein passender Spender gefunden werden kann. Je größer die Übereinstimmung der HLA-Merkmale von Spender und Empfänger sind, desto höher die Wahrscheinlichkeit einer erfolgreichen Transplantation. Umgekehrt sinkt mit zunehmender Unstimmigkeit der HLA-Merkmale auch die Chance auf eine erfolgreiche Transplantation, beziehungsweise steigt das Risiko für eine Abstoßung.

Entgegen der weitverbreiteten Meinung muss für eine erfolgreiche Spende keine Übereinstimmung der (AB0-)Blutgruppen vorliegen. Durch die Transplantation kommt es beim Empfänger zu einer Zerstörung des gesamten blutbildenden Systems, das anschließend durch die Stammzellen Spenders neu aufgebaut wird. Nach einer erfolgreichen Transplantation hat der Empfänger demnach immer die Blutgruppe des Spenders, die die eigne ersetzt.

Bei einer vollständigen Unstimmigkeit in den HLA-Merkmalen, dem sogenannten HLA-Missmatch, wird in der Regel keine Transplantation durchgeführt. Passen die HLA-Merkmale nur teilweise zusammen, kann unter bestimmten Voraussetzungen dennoch eine Transplantation erwogen werden. Nicht komplett zueinander passende Merkmale bergen aber das Risiko einer GvHD (Graft-versus-Host-Disease). Im Rahmen dieser Abstoßungsreaktion wenden sich die transplantierten Spenderzellen gegen die Organe des Empfängers und bekämpfen diese. In leichten Verläufen einer GvHD können Medikamente eingesetzt werden, um die Abstoßungsreaktion in Schach zu halten. In schweren Verläufen kann eine GvHD aber auch zu Organschäden bis hin zum Tod des Empfängers führen. Aus diesem Grunde sollten Spender und Empfänger eine möglich große Übereinstimmung in ihren Gewebemerkmalen aufweisen.

Wer interessiert ist, Stammzellspender zu werden, kann sich an eine der weltweit zahlreichen Organisationen (wie etwa Deutsche Knochenmarkspende (DKMS), Deutsche Stammzellspenderdatei) wenden und typisieren lassen. Auch im Rahmen einer Typisierungsaktion kann eine Registrierung als Spender erfolgen. Für die Registrierung wird entweder eine kleine Blutprobe (2-10 ml) oder ein Schleimhautabstrich von der Wangeninnenwand gewonnen, und anschließend an ein Labor geschickt. Dort werden die wichtigsten Gewebemerkmale bestimmt. Neuerdings kann ein Wangenabstrich auch online angefordert und von zu Hause aus durchgeführt werden.

Die ermittelten Gewebemerkmale werden zusammen mit Namen, Anschrift und Telefonnummer des freiwilligen Spenders in der Datenbank der jeweiligen Organisationen gespeichert. Durch Typisierung und Registrierung in einer Spendendatenbank ist man nicht verpflichtet, später tatsächlich auch zu spenden.

Ja, grundsätzlich kann jeder Spender bis kurz vor knapp von seiner Spendenbereitschaft Abstand nehmen. Allerdings gilt es dabei zu bedenken, dass viel Zeit und Geld in die Spendersuche investiert wird und der Empfänger durch ein Zurücktreten von der Spende wichtige Zeit verliert, die unter Umständen auch sein Todesurteil bedeuten kann.

Ja, während des gesamten Transplantationsvorgangs kennen Spender und Empfänger die Identität des jeweils anderen nicht. Allerdings kann der Spender circa acht Wochen nach erfolgreicher Transplantation Kontakt zur Spenderdatei aufnehmen, um den Gesundheitszustand des Empfängers zu erfragen. Der Kontakt zwischen Spender und Empfänger ist in der Regel erst dann möglich, wenn das Transplantat erfolgversprechend angewachsen ist, womit etwa nach sechs bis acht Wochen nach der Transplantation zu rechnen ist. Ein Austausch kann anfänglich nur anonym per Brief über die Spenderdatei beziehungsweise das Transplantationszentrum erfolgen. Stimmen Spender und Empfänger zu, kann in Deutschland nach Ablauf einer zweijährigen Frist ein persönliches Kennenlernen arrangiert werden. Dies geht jedoch nur, wenn beide Parteien einem Kennenlernen zustimmen. In anderen Ländern gelten andere Fristen für ein persönliches Kennenlernen, in manchen Ländern erfahren Spender und Empfänger ihre Identität niemals.

In Deutschland gibt es mittlerweile 8.912.600 registrierte Spender, weltweit sind es sogar 35.944.251 (Stand: 2019)

Nein. Obwohl es mithilfe internationaler Spenderregister heute möglich ist, überall auf der Welt einen passenden Spender zu finden, findet sich nicht für jeden Patienten der geeignete Spender. Durch die steigende Zahl an Typisierungen, ist es heute aber möglich, für über 70 % aller suchenden einen geeigneten Spender zu finden.

In Deutschland ist es so geregelt, dass der Spender alle Auslagen, die dem Zweck der Spende dienen, erstattet bekommt. Dies schließt nicht nur die Fahrtkosten zu Untersuchungen sowie der Spende selbst mit ein, sondern auch den Verdienstausfall, der durch die Spende geschieht. Das bedeutet, dass ein Arbeitnehmer den normalen Lohn weiter bezahlt bekommt, und der Arbeitgeber die durch den Ausfall entstandenen Kosten bei der jeweiligen Spenderdatei in Rechnung stellen kann.

Da auch die Stammzellspende ein medizinischer Eingriff ist, muss dem Spender vor der Spende genügend Zeit eingeräumt werden, um sich mit Risiken und Nebenwirkungen einer Stammzellspende beziehungsweise dem invasiven Eingriff der Knochenmarkspunktion oder dem Narkoserisiko auseinanderzusetzen. Außerdem findet vor jeder Stammzellspende eine umfassende Gesundheitsprüfung statt, um mögliche Komplikationen sowohl für den Spener als auch den Empfänger zu vermeiden.

Obwohl bei diesem Eingriff einige Gefahren bestehen, gilt die Stammzelltransplantation generell als risikoarmes Verfahren.

Die Knochenmarkspunktion mit Entnahme von Stammzellen ist ein sehr gut erprobtes Verfahren mit wenigen Risiken oder Nebenwirkungen. Nach einer Knochenmarkspunktion kann es zu leichten Schmerzen sowie blauen Flecken (Hämatomen) im Bereich der Einstichstelle kommen. Weiterhin kann durch die Entnahme von rotem Knochenmark eine Blutarmut erzeugt werden, die zu Abgeschlagenheit Müdigkeit und Blässe führen kann. Durch die Einnahme von Eisenpräparaten unmittelbar nach der Stammzellentnahme wird die Blutbildung unterstützt, sodass das Knochenmark innerhalb von 2-3 Wochen regeneriert.

Die durchgeführte Narkose kann vorübergehend zu Übelkeit, Halskratzen und Mattigkeit führen. Das Risiko für ernsthafte Komplikationen durch Narkose oder Punktion liegt bei etwa 2%, wobei sich laut Studien über 99% aller Spender vollständig erholen. Eine genaue Aufklärung über alle möglichen Komplikationen und Risiken erhalten sie vor dem Eingriff im Krankenhaus mit ausreichend Bedenkzeit.

Todesfälle durch eine Stammzellspende bzw. nach Knochenmarkspunktion sind eine absolute Rarität und kommen praktisch nie vor. Auch eine Erhöhung der Krebsraten gegenüber der Normalbevölkerung konnte nach dem Eingriff nicht festgestellt werden.

Durch die Gabe des Medikamentes G-CSF ab ca. 1-2 Wochen vor der Blutstammzellspende zur Mobilisation der Stammzellen aus dem Knochenmark, kommt es in etwa der Hälfte der Fälle zu grippeartigen Symptomen wie Kopfschmerzen, Müdigkeit, Abgeschlagenheit und Schlaflosigkeit. Nach dem Absetzen des Medikaments verschwinden die Symptome in der Regel innerhalb von vier Wochen vollständig. Auch Knochenschmerzen, die im Rahmen der Behandlung auftreten können, gehen meist innerhalb einer Woche nach der Spende zurück. In seltenen Fällen (etwa 2 % der Spender) bleiben Knochenschmerzen auch nach einem Jahr bestehen, wobei diese in der Regel mit freiverkäuflichen Schmerzmittel wie Ibuprofen oder Paracetamol gut behandelbar sind.

Auch bei der peripheren Stammzellspende konnte eine Erhöhung der Krebsraten gegenüber der Normalbevölkerung über einen Zeitraum von 8-10 Jahren nach dem Eingriff nicht festgestellt werden.

Während der sogenannten Konsolidierungsphase erhält der Empfänger in Vorbereitung auf die Übertragung von Stammzellen eine Hochdosis-Chemotherapie sowie in vielen Fällen auch eine Ganzkörperbestrahlung. Dadurch sollen alle bösartigen Zellen ausgerottet und das körpereigene Immunsystem auf Null heruntergefahren werden. Zwangsläufig verbunden ist mit dieser Therapie auch die Zerstörung des körpereigenen Knochenmarks, weswegen man die Konditionierung auch als myeloablativ, also knochenmarkszerstörend, bezeichnet. Je gründlicher die Konditionierung desto geringer das Risiko eines Rückfalls. Allerdings steigen mit höheren Dosen an Chemo- und Strahlentherapie auch die Nebenwirkung. In welcher Intensität die Vorbehandlung auf eine Stammzelltransplantation stattfinden soll, entscheiden Ihre behandelnden Ärzte anhand unterschiedlicher Faktoren.

In der Regel bleibt nach der Konditionierung immer ein kleiner Rest des alten Knochenmarks bestehen. Dieses wird nach Stammzelltransplantation von dem Immunsystem des Spenders angegriffen und zerstört, sodass im besten Falle auch der Ursprung einer bösartigen Erkrankung besiegt wird. Während die eigentliche Transplantation relativ unaufwendig und unspektakulär abläuft, ist die Vorbereitung auf die Stammzellenspende eine sehr kritische Phase.

Die Frage ist berechtigt, denn eigentlich gilt die Stammzelltransplantation ja als Alternative zur Chemotherapie. Sogar als bessere Alternative, weil sie im Gegensatz zur Chemotherapie eine komplette Heilung bewirken kann. Trotzdem ist eine Chemotherapie auch bei der Stammzelltransplantation zwingend notwendig. Und das sogar hochdosiert, also auch mit der maximalen Wahrscheinlichkeit an Nebenwirkungen. Der Grund: Damit sich die neuen, gespendeten Stammzellen im Knochenmark ansiedeln und dort neue Blutzellen produzieren können, müssen erst alle kranken Leukämie-Blutzellen beseitigt werden. Denn auch die sitzen ja im Knochenmark, also dort, wo sich die neuen Stammzellen niederlassen sollen. Neben dem Platzproblem würde ein Verbleiben "alter" Leukämie-geschädigter Blutzellen zudem zur Folge haben, dass die sich auch weiter vermehren.

Neue Stammzellen brauchen leergefegtes Knochenmark

Es ist also eine unbedingte Voraussetzung, vor der Stammzelltransplantation eine Hochdosis-Chemotherapie durchzuführen. Und zwar unmittelbar zuvor, das heißt, sobald mit der Chemotherapie vermeintlich alle "alten" Blutzellen vernichtet worden sind, müssen direkt die Stammzellen infundiert werden. Sonst entstünde eine lebensgefährliche Versorgungslücke. Selbst so ist dieser vorherige "Reinemacheprozess" nicht ohne Risiko und der Hauptgrund dafür, dass eine Stammzelltransplantion gründlich geplant werden muss und nur für Patienten in Betracht kommt, die körperlich in relativ stabilem Zustand sind.

Bis die neuen Stammzellen ihr neues Zuhause im Knochenmark so angenommen haben, dass sie für eine komplett ausreichende Blutzellproduktion sorgen, können drei bis sechs Wochen vergehen.

Um sich vor schweren Infektionen zu schützen. Denn die körpereigene Abwehr wird durch die der Knochenmarktransplantation vorgeschaltete Chemotherapie und Ganzkörperbestrahlung praktisch schachmatt gesetzt. In den Tagen vor und nach der Stammzelltransplantation ist damit jeder herumfliegende Keim extrem gefährlich.

Auf die Chemotherapie und Bestrahlung, die an dieser zeitweisen Abwehrschwäche schuld sind, kann aber leider nicht verzichtet werden. Im Gegenteil: Sie sind obligatorischer Bestandteil der Knochenmarktransplantation. Denn damit die neuen Blutstammzellen wirklich eine Heilung herbeiführen können, müssen möglichst alle alten und Leukämie-kranken weißen Blutkörperchen vernichtet werden. Und das bringt das Immunsystem in der akuten Behandlungsphase komplett zum Erliegen.

Keime ausschließen, so gut es geht

Auch auf der Isolierstation ist das Infektionsrisiko nicht gänzlich ausgeschlossen, denn Keime kann es sogar hier geben. Aber zumindest ist die Gefahr deutlich reduziert, weil diese Räumlichkeiten höchstmöglich steril gehalten werden. Für Besucher bedeutet das, dass sie, wenn überhaupt, nur mit Schutzkleidung zum Patienten dürfen.

Mit dem Problem der verminderten Immunabwehr hat man leider auch nach dieser Akutphase noch zu kämpfen, wenn auch nicht mehr so dramatisch, dass man auf die Isolierstation müsste. Aber die Medikamente, die man zur Vorbeugung von Abstoßungsreaktionen einnehmen muss, reduzieren ebenfalls die Abwehrkraft des Körpers. Erst nach etwa einem Jahr ist die erhöhte Infektionsgefahr halbwegs überstanden.

Unmittelbar nach der Transplantation beginnt eine etwa zehntägige Phase, die sogenannte Aplasiephase, in welcher die Blutzellen aller Zellreihen stark absinken. Erst nach etwa zehn Tagen beginnen sich aus den transplantierten Stammzellen neue Blutzellen zu bilden. Während rote Blutkörperchen (Erythrozyten) und Blutplättchen (Thrombozyten) transfundiert werden können, um den Körper beim Wiederaufbau der Blutzellen zu unterstützen, muss bei den weißen Blutkörperchen (Leukozyten) abgewartet werden, bis das Spendergewebe angewachsen ist und eigenständig Leukozyten produziert.

Die Aplasiephase ist aus diesem Grund eine sehr kritische Phase. Der Organismus besitzt keinerlei Immunsystem, sodass auch kleinere Infektionen potenziell tödlich enden können. Aus diesem Grund ist eine sehr strenge Hygiene lebensnotwendig. Diese kann vielfach nur im Krankenhaus in eigens dafür vorgesehenen Isolationszimmern eingehalten werden. Neben der gründlichen Händedesinfektion sowie dem Tragen von Mundschutz und Kittel, gehört zur Einhaltung der Hygiene auch eine bestimmte Ernährung die beispielsweise Rohkost und Salat ausschließt. Außerdem sind gegebenenfalls prophylaktische Antibiotikagaben notwendig. Beginnt die Blutbildung des Spenderknochenmarks wie gewünscht, ist eine Entlassung aus dem Krankenhaus 3-4 Wochen nach der Transplantation mit einem neuen, voll funktionsfähigen Immunsystem in der Regel möglich.

Bei der Stammzelltransplantation kann es zu zwei Formen der Transplantatabstoßung kommen.:

Übrig gebliebene Zellen greifen die neuen Zellen an

Einmal ist es möglich, dass sich die Reste des körpereigenen Immunsystems gegen die transplantierten Stammzellen richten und zu einer Abstoßungsreaktion führen. Diese Form der Transplantatabstoßung tritt bei jedem 20. bis jeden 5. Patienten auf uns wird mittels immunsuppressiver Therapie behandelt.

Neue, fremde Zellen greifen die eigenen Organe an

Die zweite Form der Transplantatabstoßung, die nur nach allogener Stammzelltransplantation auftreten kann, beruht auf dem umgekehrten Fall: Die transplantierten Zellen des Spenders wenden sich gegen das Gewebe des Empfängers. Diese sogenannte Graft-versus-Host-Disease (GvHD) kann in akuter und chronischer Form auftreten und wird ebenfalls mit der Unterdrückung des Immunsystems, durch Immunsuppressiva, therapiert.

Die GvHD kann in zwei unterschiedlichen Formen auftreten bzw. sich zu verschiedenen Zeitpunkten bemerkbar machen:

akute GvHD: die akute GvHD tritt durchschnittlich in den ersten 100 Tagen nach allogener Transplantation auf und führt typischerweise zu folgenden Symptomen:

• Durchfall
• Unwohlsein und Abgeschlagenheit
• Hautausschlag (Exanthem) mit Blasenbildung
• Erhöhung der Bilirubinwerte als Zeichen einer Leberschädigung

chronische GvHD: die chronische Transplantatabstoßung tritt nach mehr als 100 Tagen nach Transplantation auf und äußert sich hauptsächlich durch:

• Verringerung der Speichel- und Tränenproduktion (Sicca-Syndrom)
• Hautveränderungen mit erhöhtem Risiko für Hautkrebs
• Veränderung anderer Organe wie Magen, Darm, Nerven, Atemwege, Muskeln

Die chronische GvHD muss dabei nicht zwangsläufig aus einer akuten Form hervorgehen, sondern kann sich auch eigenständig entwickeln. Um die Diagnose zu sichern muss beim Verdacht auf eine GvHD eine Gewebeprobe entnommen werden. Bestätigt sich der Verdacht, wird mit einer immunsuppressiven Therapie beispielsweise mit Cyclophosphamid begonnen, um die Abstoßungsreaktion in Schach zu halten.