Stammzellspende: Schlürfen statt schürfen

29. April 2011
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Das Knochenmark ist nach wie vor eine der besten Quellen für adulte Stammzellen. Leider ist die traditionelle Knochenmarkspende ein gewaltiger Eingriff. Ein amerikanischer Kinderonkologe will das ändern: mit einer Mischung aus Bohrmaschine und Staubsauger.

Immer mehr Menschen in Deutschland und auch anderswo sind bereit dazu, Knochenmark zu spenden, um Patienten mit Leukämie und anderen hämatoonkologischen Erkrankungen das Leben zu retten. Aktuellen Daten des Zentralen Knochenmarkspender-Registers (ZKRD) in Ulm zufolge ließen sich deutsche Spender im Jahr 2010 mehr als 5.600 mal Blutstammzellen entnehmen. Das sind 18 Prozent mehr als im Jahr zuvor. „Seit über zehn Jahren können wir jährliche Wachstumsraten im zweistelligen Bereich beobachten“, sagt ZKRD-Geschäftsführer Carlheinz Müller. Über vier Millionen potenzielle Spender sind mittlerweile allein in Deutschlande registriert.

Der Bohrer, der ins Mark geht

Die Zahlen sind umso erfreulicher, als die Knochenmarkspende kein kleiner Eingriff ist. Die Deutsche Knochenmarkspenderdatei (DKMS) beschreibt eine typische Spende wie folgt: „Die benötigten Stammzellen werden dem Spender unter Vollnarkose mit einer Punktionsnadel aus dem hinteren Beckenknochen entnommen. Die Entnahme dauert etwa 60 Minuten. Der Spender wird in der Regel einen Tag vor der Entnahme in die Klinik aufgenommen und bleibt zur Nachbeobachtung die Nacht nach der Entnahme dort, um dann üblicherweise am dritten Tag nach Hause entlassen zu werden.“ Nicht explizit erwähnt wird, dass bei dem Eingriff zum Teil über einhundert Mal Knochenmark aspiriert wird, bis die benötigte Menge von rund einem Liter entnommen ist.

Muss das so sein? Der Kinderarzt und Internist Dr. Daniel Kraft von der University of California in San Francisco ist anderer Auffassung. Mit dem MarrowMiner hat er eine Maschine erfunden, die die Knochenmarkspende nicht nur effizienter, sondern vor allem sehr viel spenderfreundlicher machen soll. Über das Gerät, das von der FDA eine Zulassung unter dem 510(k)-Programm erhalten hat, berichtete Kraft erstmals im Jahr 2009 in einem auch im Internet einsehbaren Vortrag bei der TED-Conference. Derzeit arbeitet das Unternehmen StemCor Systems an der Weiterentwicklung der Technologie. „Die Prozedur der Knochenmarkspende hat sich in den letzten vierzig Jahren kaum verändert“, so Kraft. Er habe deswegen über einen minimalinvasiven Ansatz nachgedacht und ihn umgesetzt. Der Ansatz zielt auf jene Situationen, in denen die benötigten Zellen nicht ohnehin durch eine periphere Punktion zu bekommen sind.

Bessere Ernte, weniger Umstände

Das Ergebnis ist der MarrowMiner, der unter örtlicher Betäubung wie eine Art Bohrmaschine in den Beckenkamm eingebracht wird. Im Inneren des „Bohrers“ befindet sich eine an eine Saugmechanik gekoppelte Drahtschlinge, die – ähnlich wie bei einem Herzkatheter – vor und zurück bewegt werden kann und dabei rotiert. Dadurch wird das Knochenmark einerseits mobilisiert, andererseits per Saugvorrichtung direkt und kontinuierlich in ein Reservoir geleitet. Wiederholte Punktionen sind unnötig. Die Drahtschlinge wird bogenförmig entlang des Beckenkamms durchs Knochenmark geführt. Nach jedem Durchgang kann der Winkel leicht verändert werden, um weiteres, noch unverbrauchtes Mark zu erreichen. Der „Bohrer“ selbst bleibt dabei in Position. Erneute Bohrungen sind nicht erforderlich. “Wir können die Knochenmarkspende damit zu einem ambulanten Eingriff machen”, so Kraft, der das Gerät an seiner Klinik bereits einsetzt.

Noch etwas anderes fiel den Experten auf, als sie mit dem neuen Gerät Erfahrungen sammelten. Bereits bei den Großtierversuchen, später dann auch beim Menschen, stellten Kraft und Kollegen fest, dass die Ernte an Stammzellen bei dem neuen Verfahren sehr viel reichhaltiger ausfällt als bei der traditionellen Technik. Beim Schwein sei die Stammzelldichte teilweise zehnmal so hoch gewesen wie bei normalen Punktionen, so Kraft. Bei den Patienten, bei denen das Gerät bisher eingesetzt wurde, war sie Kraft zufolge immer noch drei- bis sechsmal so hoch.

Der Grund ist wahrscheinlich, dass die Drahtschlingentechnik mehr frisches Mark an vielen unterschiedlichen Stellen erreicht. Kraft hofft deswegen, dass sich das Verfahren auch bei anderen Indikationen bewähren wird, bei denen adulte Stammzellen benötigt werden – als Alternative zur Gewinnung von Stammzellen aus Fettgewebe oder anderen Quellen.

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