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Informationen zur Stammzellspende für Patienten


Gewinnung von Knochenmark für die Transplantation

Blutbildende Zellen findet man in den Markräumen fast aller Knochen. Für eine Knochenmarktransplantation muß allerdings nicht das gesamte Knochenmark übertragen werden. Ein Anteil von nur 2–3% des Spenderknochenmarkes genügt, um ein zerstörtes blutbildendes System im Empfänger wieder vollständig zu regenerieren. Der Beckenkamm ist die geeignetste Stelle, um Knochenmark für eine Knochenmarktransplantation zu entnehmen. Unter Vollnarkose wird das Knochenmark mit Spezial-Nadeln vielfach punktiert und dabei etwa ein Liter einer mit Blut vermischten Knochenmarkzellsuspension entnommen. Für den Spender bleibt dieser Eingriff ohne Folgen, denn das verbliebene Mark regeneriert sich innerhalb weniger Tage. Unter den entnommenen Knochenmarkzellen befinden sich auch Stammzellen, die für eine erfolgreiche Transplantation von essentieller Bedeutung sind.

Knochenmarkentnahme im Operationssaal

Alternative Quelle für Stammzellen: Peripheres Blut

Die für die erfolgreiche Transplantation notwendigen Stammzellen zirkulieren auch im peripheren Blut, allerdings in geringerer Konzentration als im Mark. Unter bestimmten Bedingungen, beispielsweise in der Regenerationsphase nach Chemotherapie, gelangen vermehrt
Stammzellen aus dem gesamten Mark ins Blut, aus dem sie mit Hilfe eines Blutzell-Separators abgetrennt werden können.
Dazu wird während einiger Stunden über einen Venenkatheter kontinuierlich Blut zum Blutzell-Separator geleitet. Dieser besteht aus einer komplizierten, rechnergesteuerten Zentrifugeneinrichtung, die das Blut kontinuierlich in seine Bestandteile auftrennt. Die gewünschten Stammzellen gelangen in einen separaten Sammelbeutel, während alle übrigen Blutbestandteile sofort wieder zum Spender
zurückgeleitet werden. Das Sammeln von Blut-Stammzellen mit dem Blutzell-Separator wird Leukapherese genannt. Für eine erfolgreiche Blut-Stammzell-Transplantation, bei der man nicht mehr auf ein in Vollnarkose entnommenes Knochenmark angewiesen ist, müssen etwa zwei bis sechs Leukapheresen durchgeführt werden.

Stammzell-Leukiaperese mit dem Blutzell-Separator

Nachweis von Stammzellen

Die Stammzellen sind die Essenz des Knochenmark- bzw. Blutstammzell-Transplantates, obwohl sie zahlenmäßig weniger als ein Prozent der transplantierten Zellen ausmachen. Um die Regeneration eines vollständigen, neuen blutbildenden Systems im Empfänger zu gewährleisten, muß eine ausreichende Zahl von Stammzellen transplantiert werden. Jedes entnommene Transplantat wird im Labor auf seinen Stammzellgehalt überprüft. Die Stammzellen können unter geeigneten Kulturbedingungen dazu gebracht werden, sich zu vermehren und zu reifen Blutzellen auszudifferenzieren. In gelartigen Spezialmedien bilden sie Zell-Kolonien, die dann unter dem Mikroskop ausgewertet werden können. Routinemäßig wird der Stammzellengehalt eines Transplantates mit fluoreszenzmarkierten monoklonalen Antikörpern (sogenannter CD34-Antikörper) gemessen.

Reinigung des Transplantates (»Purging«)

Bei der autologen Transplantation wird das Transplantat dem Patienten während der Vollremission nach erfolgreicher Chemotherapie entnommen. In dem scheinbar »normalen « Knochenmark können noch Leukämiezellen verborgen sein. Um diese zu eliminieren, sind besondere Verfahren zur Reinigung des Transplantates entwickelt worden. Ein Verfahren besteht darin, das Transplantat im Reagenzglas mit Zytostatika zu behandeln. Die Leukämiezellen können im Reagenzglas höheren Zytostatika-Konzentrationen ausgesetzt werden als im Körper des Patienten, weil man nicht auf die Organe des Patienten Rücksicht nehmen muß. Der Nachteil dieser Methode ist, daß auch normale Stammzellen geschädigt werden können. Ein anderes Verfahren besteht darin, monoklonale Antikörper einzusetzen, die an kleine Magnetpartikelchen gekoppelt sind. Diese setzen sich an der Oberfläche der Leukämiezellen fest, die so mit einem starken Magneten aus dem Transplantat abgesondert werden können. Der Nachteil dieser Methode ist, daß nicht für alle Leukämien geeignete monoklonale Antikörper zur Verfügung stehen.

Stammzell-Kolonie

Kopplung magnetischer Beads an Tumorzellen durch monoklonale Antikörper

Lagerung des Transplantates

Bei der autologen Transplantation vergehen zwischen Knochenmark-Entnahme bzw. Blutstammzell-Leukapheresen und der Transplantation meist Wochen. Während dieser Zeit wird das Transplantat in Kassetten in Spezial-Tanks mit flüssigem Stickstoff bei –196°C gelagert. Der Einfriervorgang ist die kritische Phase der Lagerung und erfolgt computergesteuert. In flüssigem Stickstoff können Stammzellen ohne Schädigung dauerhaft gelagert werden.

Lagerung des Transplantates in flüssigem Stickstoff

 

 
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