Erste Transfusion von laborgezüchtetem Blut

Weltpremiere: Zum ersten Mal haben Menschen eine Transfusion mit im Labor gezüchteten Blut erhalten. Die Blutzellen wurden aus den Blutstammzellen eines Spenders gezüchtet und im Labor kultiviert. Anders als gängige Blutspenden erlaubt dieses Verfahren eine gezielte Züchtung auch seltener Bluttypen und die Produktion stets frischer, junger Blutzellen. Die weltweit erste klinische Studie mit diesem Laborblut hat allerdings gerade erst begonnen.

Blut ist für unseren Körper unverzichtbar: Die Mischung aus Serum und Blutzellen verteilt Sauerstoff und Botenstoffe im Körper, bringt Immunzellen an ihren Wirkungsort und transportiert Abfallstoffe und Kohlendioxid ab. Zwischen viereinhalb und sechs Liter dieser roten Flüssigkeit kreisen in unseren Adern. Sie zu ersetzen, ist bisher nur durch eine Transfusion von Spenderblut möglich. Versuche, künstliches Blut zu entwickeln, stecken noch in den Kinderschuhen.

Von Stammzellen zu roten Blutkörperchen

Eine Alternative könnte ein Verfahren bieten, das nun weltweit zum ersten Mal in einer klinischen Studie getestet wird: die Transfusion von im Labor gezüchteten Blutzellen. Ausgangspunkt dafür ist das Blut eines Spenders, von dem aber anders als bei normalen Blutspenden nur einmalig eine geringe Menge benötigt wird. Aus dieser Probe isolierte ein Team unter Leitung von Cedric Ghevaert von der University of Cambridge die Blutstammzellen.

Im Labor können dann aus diesen Blutstammzellen im Laufe von drei Wochen ausdifferenzierte rote Blutkörperchen gezüchtet werden. Aus rund einer Million Vorläuferzellen lassen sich auf diese Weise rund 50 Milliarden Blutkörperchen gewinnen. Damit ermöglicht es diese Methode, aus nur einer kleinen Ausgangsmenge viel transfundierbares Blut zu produzieren. „Meine Vision für die Zukunft ist ein ganzer Raum voller Maschinen, die aus normalen Blutspenden Stammzellen isolieren und daraus neues Blut machen“, sagte Ashley Toye von der University of Bristol.

Verträglichkeit und Lebensdauer im Blick

Die weltweit erste klinische Studie mit diesem laborgezüchteten Blut hat nun in Großbritannien begonnen. Die zehn Probanden bekommen dafür zunächst eine geringe Menge des Zuchtbluts – etwa ein bis zwei Teelöffel voll. Vier Monate später erhalten sie zum Vergleich die gleiche Menge normalen Spenderbluts. Über radioaktive Markierungen können die Forschenden verfolgen, wie sich dieses Blut im Körper verteilt und wie lange die Blutkörperchen überleben.

„Dies ist das erste Mal, dass laborgezüchtetes Blut von einem Fremdspender transfundiert wurde“, sagt Toye. „Wir sind gespannt, wie gut diese Blutzellen am Ende der klinischen Studie abschneiden werden.“ Eine der Kernfragen ist dabei – neben der Verträglichkeit des Laborbluts – die Haltbarkeit der gezüchteten Blutzellen. Ein normales rotes Blutkörperchen hat eine Lebensdauer von rund 120 Tagen. Weil im normalen Spenderblut aber immer eine Mischung von alten und jungen Blutzellen vorliegt, hält eine Transfusion oft deutlich weniger lange.

Weniger Transfusionen und mehr seltene Bluttypen

Anders könnte dies bei dem laborgezüchteten Blut sein: Weil bei diesem nur junge, frische Blutkörperchen für die Transfusion genommen werden, müsste dieses Blut im Körper des Empfängers länger halten – im Idealfall die vollen 120 Tage. „Wenn unsere klinische Studie erfolgreich ist, dann könnte dies bedeuten, dass Patienten, die regelmäßig Bluttransfusionen benötigen, künftig weniger häufig Spenderblut brauchen“, sagt Ghevaert. Das würde auch das Risiko für Komplikationen verringern.

„Patienten, die wiederholte oder sogar regelmäßige Bluttransfusionen benötigen, können im Laufe der Zeit Antikörper gegen einige kleinere Blutfaktoren bilden“, erklärt Farrukh Shah, Leiter der Transfusionsmedizin beim britischen National Health Service (NHS). „Das erschwert es, für solche Patienten dann noch geeignetes Spenderblut zu finden.“ Wenn aus einer solchen Spende aber größere Mengen an Blut gezüchtet werden kann, dann erleichtert dies die Versorgung dieser und anderer Patienten mit seltenen Blutgruppen – und könnte im Ernstfall sogar Leben retten.

Einige Herausforderungen bleiben noch

Noch stehen die Tests des laborgezüchteten Bluts allerdings ganz am Anfang. Es müssen erst noch weitere klinische Studien folgen, zudem sind auch technisch noch einige Hürden zu überwinden, bis das Verfahren in großem Maßstab eingesetzt werden kann. So haben die aus den Blutproben gewonnenen Stammzellen nur eine begrenzte Teilungskapazität. Um die „Ausbeute“ an Blutkörperchen zu erhöhen, arbeiten die Wissenschaftler daran, ihre Produktivität zu erhöhen.

Hinzu kommt, dass die Laborzucht von Blut deutlich aufwendiger und teurer ist als eine normale Blutspende. Das auf diese Weise produzierte wird daher zunächst nur bei den Patienten eingesetzt werden, für die es kein normales Spenderblut gibt, wie die Forschenden erklären. „Dieses Verfahren hat ein enormes Potenzial, solchen bisher schwer zu versorgenden Patienten zu helfen“, sagt Shah.

Quelle: NHS Blood and Transplant, University of Cambridge