Stammzelltransplantation

Eine Stammzelltransplantation bezeichnet den Transfer von Stammzellen von einem Spender zu einem Empfänger. Stammzellen sind Körperzellen, die den Ursprung für die Entwicklung anderer Zellen bilden. Sie besitzen die Fähigkeit zur Differenzierung in, zum Beispiel Muskel-, Nerven- und Blutzellen.

Reife Stammzellen finden sich in mehr als 20 Organen unseres Körpers. Sie erfüllen die besondere Aufgabe der Bildung von Ersatzzellen und entwickeln sich zu einem bestimmten Gewebetyp.
Reife Stammzellen werden im klinischen Alltag meist mit Hilfe einer Knochenmarkspunktion aus dem Beckenknochen gewonnen. Von größter Bedeutung ist heutzutage die Transplantation von Blutstammzellen.

Lesen Sie mehr zum Thema Stammzellenspende

Eine allogene Stammzelltransplantation ist definiert, als Transfer von Stammzellen zwischen zwei verschiedenen Personen.
Die empfangende Person erhält die Stammzellen eines passenden Spenders. Der Transplantation geht eine sogenannte Konditionierungsphase voraus. Sie dient zum einen der Unterdrückung einer Immunreaktion des Empfängers gegenüber den transplantierten Zellen und vernichtet zum anderen die bösartigen, funktionslosen Zellen. Zu diesem Zweck wird eine hochdosierte Chemotherapie alleine oder in Kombination mit einer Strahlentherapie eingesetzt.

Bei einer autologen Stammzelltransplantation sind Empfänger und Spender dieselbe Person. Die Stammzellen werden dem Patienten entnommen und aufbewahrt. Die Transplantation erfolgt erst später und ebenfalls nach einer sogenannten Konditionierungsphase. Infolge der Chemo- und/oder strahlentherapeutischen Behandlung wird Knochenmark mitsamt seinen Zellen zerstört und im Rahmen der Transplantation ersetzt.
Die Therapieeffizienz wird gegenüber einer alleinigen Chemotherapie oder Strahlentherapie deutlich gesteigert.

Wurde in der Deutschen Spenderkartei ein passender Spender mit ähnlichen Merkmalen wie der Empfänger gefunden, erfolgt mit etwa einmonatiger Vorlaufzeit eine eingehende Untersuchung des Spenders.
Es existieren zwei Möglichkeiten zur Stammzellentnahme.
Die Stammzellen werden entweder aus dem Knochenmark oder aus dem Blut entnommen.

Die Entnahme aus dem Blut mittels Stammzellapherese über eine Vene ist die üblichste Methode zur Gewinnung der Stammzellen. Ihre Durchführung erfolgt ambulant und dauert zwischen vier und fünf Stunden. Einige Tage vor der Stammzellseparation erhält der Spender ein Medikament, welches dazu führt, dass die Stammzellen in das Blut übertreten. Die Stammzellapherese erfolgt in spezialisierten Zentren. Das venöse Blut gelangt in einen Separator, der die Stammzellen herausfiltert, und das Blut wieder zurück zum Körper leitet.

Eine deutlich seltener durchgeführte Methode ist die Knochenmarkpunktion des Beckenkamms. Die Knochenmarkspende wird unter Vollnarkose durchgeführt. Dem Spender werden zwischen 0,5 und 1,5 Liter Knochenmark über eine Nadel entnommen. Die Dauer der Punktion beträgt etwa eine Stunde. Da die Durchführung mit einem größeren Blutverlust einhergehen kann, wird dem Spender zeitgleich zur Entnahme eine Eigenblutspende zugeführt.

Lesen Sie mehr zum Thema Stammzellenspende

Die Stammzelltransplantation aus der Sicht des Empfängers beginnt mit der sogenannten Konditionierung. Es handelt sich eine Vorbereitungsphase, die der Zerstörung bösartiger Zellen im Knochenmark dient und mit einer Unterdrückung des körpereigenen Immunsystems einhergeht. Für diesen Zweck kommen Chemo- und Strahlentherapie sowie Antikörpertherapien zum Einsatz, die verschieden kombiniert werden.
Je stärker die Dosierung der Behandlung gewählt wird, desto deutlichere Nebenwirkungen verspürt der Patient. Gleichzeitig wird jedoch die Wahrscheinlichkeit für ein Rezidiv, also einen Rückfall, gesenkt. Im besten Fall werden alle kranken Zellen zerstört. Die behandelnden Ärzte entscheiden individuell über die genaue Vorgehensweise.
Die transplantierten Zellen besitzen eigene Immunzellen, die nach der Transplantation die übrigen Knochenmarkszellen des Empfängers vernichten. Eineiige Zwillingspärchen vertragen die Stammzellen des jeweils anderen zwar nahezu problemlos, doch in diesem Fall fällt auch die Immunreaktion des neuen Immunsystems gegenüber den kranken Zellen eher gering aus. Bösartige Zellen können aus diesem Grund weiter bestehen bleiben.

Ähnlich einer Bluttransfusion, erhält der Patient die gesunden Stammzellen oder das Knochenmark im Anschluss an die Konditionierung über eine Vene. Die transplantierten Blutstammzellen siedeln sich in den Markhöhlen der Knochen an und bilden funktionsfähige Blutzellen. Innerhalb von drei Wochen normalisieren sich die Blutwerte und der Prozess des Anwachsens am Knochenmark ist abgeschlossen.

Unter Konditionierung versteht man die der Stammzelltransplantation vorausgehende Zerstörung des Knochenmarks durch chemo- oder strahlentherapeutische Maßnahmen. Auf diese Weise werden bösartige Zellen vernichtet. Im besten Fall gelingt eine Zerstörung aller Krebszellen, sodass die Chance auf Heilung steigt.
Außerdem wird das Immunsystem des Empfängers funktionsunfähig gemacht. Dies spielt bei der allogenen Transplantation eine wichtige Rolle, da die Abstoßung der Spenderzellen verhindert werden soll.

Unter Leukämie versteht man eine Gruppe von Krankheitsbildern des blutbildenden Systems, bei dem sich bösartige Untergruppen der weißen Blutzellen unkontrolliert vermehren.
Die Behandlung einer Leukämie beruht auf einer chemo- und/oder strahlentherapeutischen Zerstörung der bösartigen und funktionslosen Zellen im Blut, als auch im Knochenmark.
Insbesondere akute Leukämien, die schnell voranschreiten, lassen sich auf diese Weise gut bekämpfen und in einigen Fällen sogar gänzlich heilen. In anderen Fällen ist diese Behandlungsform weniger erfolgsversprechend. Dies gilt vor allem für die chronischen Formen der Leukämie, die langsamer und über einen längeren Zeitraum voranschreiten. Sie zeigen häufiger eine Therapieresistenz gegenüber der alleinigen Strahlen- oder Chemotherapie. Die Krankheit lässt sich zwar zeitweise kontrollieren, zeigt aber eine hohe Wahrscheinlichkeit für Rückfälle.
In solchen Fällen, als auch bei Patienten mit anderen schwer therapierbaren Leukämieformen, besteht die Möglichkeit zur Konditionierung mit anschließender Stammzelltransplantation. Zunächst werden die kranken, aber auch einige gesunde Zellen des Empfängers zerstört, bevor die gesunden Stammzellen transfundiert werden.

Die Stammzelltransplantation ist nicht risikofrei und kann mit möglichen Komplikationen einhergehen. Unabhängig von autologer oder allogener Transplantation, ist eine geringe Wahrscheinlichkeit gegeben, dass die gespendeten Zellen in der Markhöhle des Knochens nicht anwachsen.

Eine Komplikation der allogenen Stammzelltransplantation besteht in der sogenannten „Graft versus host disease“ (GvHD). Die Immunzellen des gespendeten Transplantats richten sich gegen die Zellen des Empfängers und zerstören diese. Eine derartige Immunreaktion kann akut oder zeitlich verzögert auftreten. Die am häufigsten von der Zerstörung betroffenen Organe sind Haut, Leber und Darm. Die Folgen können für den Patienten lebensgefährlich sein. Das Risiko für eine GvHD ist in jedem Fall unterschiedlich hoch. Der behandelnde Arzt klärt über das individuelle Risiko auf. Sogenannte Immunsuppressiva sollen die Gefahr einer GvHD nach der Transplantation mindern. Sie reduzieren die Immunreaktion und gehen mit einem erhöhten Infektionsrisiko einher.

Bei der autologen Stammzelltransplantation existiert keine derartige Komplikation, da das Immunsystem von Spender und Empfänger dasselbe ist. Mögliche Komplikationen resultieren in diesem Fall insbesondere aus der vorübergehenden Panzytopenie, dem Mangel an allen Blutzellen. Der Zeitraum zwischen Transplantation und der vollständigen Wiederherstellung des Knochenmarks beträgt zwischen einer und drei Wochen. In dieser Zeit ist der Patient gegenüber Infektionen mit Bakterien, Viren und Parasiten besonders gefährdet. Gleiches gilt auch für die allogene Transplantation.

Eine mögliche Komplikation der allogenen Stammzelltransplantation ist zudem ein Verschluss der Lebervene. Gleichzeitig wird eine Schwellung des Organs und ein deutlicher Anstieg der leberspezifischen Laborwerte beobachtet. Es handelt sich in den meisten Fällen jedoch um einen reversiblen Prozess.

Weitere Komplikationen autologer, als auch allogener Stammzelltransplantationen bestehen in den Nebenwirkungen der vorausgehenden Behandlung, der Chemo- oder Strahlentherapie. Hierbei ist insbesondere der Magen-Darmtrakt betroffen. Die Therapien zerstören die Schleimhautzellen und können entzündliche Veränderungen hervorrufen. Patienten klagen häufig über schmerzhafte Entzündungen im Mundbereich. Auch im harnleitenden System wird die Schleimhaut zerstört. Weitere Organe, die in Mitleidenschaft gezogen werden, sind Leber und Lunge.
Langzeitkomplikationen hochdosierter Strahlen- und Chemotherapie ist die Unfruchtbarkeit bei beiden Geschlechtern und eine mögliche Linsentrübung (grauer Star) nach Ganzkörperbestrahlung.

Lesen Sie mehr zum Thema Nebenwirkungen einer Chemotherapie

Im Rahmen der Stammzelltransplantation kommt es auch zur HLA-Bestimmung, um eine Abstoßung beim Empfänger zur vermeiden. Lesen Sie für detaillierte Informationen folgenden Artikel: HLA - Humanes Leukozyten Antigen​​​​​​​​​​​​​​

Die Überlebensraten nach einer allogenen oder autologen Stammzelltransplantation sind in den letzten Jahren kontinuierlich gestiegen. Dies geht auf zunehmend sichere Transplantationen zurück und eine Abnahme der transplantationsassoziierten Sterblichkeit. Die Überlebensrate hängt jedoch von vielen Faktoren ab.
Stadium der Erkrankung und Erkrankungsform, Alter und Konstitution, als auch der Übereinstimmungsgrad der Empfänger- und Spenderzellen bei der allogenen Transplantation spielen eine wichtige Rolle.
Innerhalb des ersten Jahres nach einer allogenen Stammzelltransplantation ist das Risiko zu Versterben oder ein Rückfall zu erleiden am höchsten.
Zu den häufigsten Komplikationen und möglichen Todesursachen zählen die „Graft versus host disease“, Infektionen, als auch Schädigung von Organen. Beträgt das prozentuale Risiko im ersten Jahr noch etwa 80%, so sinkt es in den folgenden fünf Jahren auf etwa 50%. Auch für die autologe Stammzelltransplantation gilt, dass ein Rückfall im ersten Jahr nach dem Eingriff mit einer schlechteren Prognose assoziiert ist.
Im Jahr 2014 wurden erstmalig die Überlebensraten vom Deutschen Register für Stammzelltransplantationen (DRST) veröffentlicht. Von Heilung spricht man, wenn der Empfänger fünf Jahre nach dem Eingriff frei von der Erkrankung ist.
Eine Heilung wurde nach allogener Stammzelltransplantation bei etwa 50% der Patienten mit einer akuten myeloischen Leukämie (AML) erreicht. Die 5-Jahres-Überlebensrate lag, in anderen Worten, bei 50%. Bei einigen anderen Leukämieformen betrug die 5-Jahres-Überlebensrate nach allogener Transplantation etwa 40%.
Die 8-Jahres-Überlebensrate nach autologer Stammzelltransplantation liegt bei etwa 50%. Im Fall des multiplen Myeloms kann in rund der Hälfte der Fälle eine Heilung erreicht werden.

Die Kosten für eine Stammzelltransplantation werden von der Krankenkasse des Empfängers getragen. Dies gilt auch für alle anfallenden Untersuchungen, Krankenhausaufenthalte und den hierdurch bedingten Arbeitsausfall des jeweiligen Spenders. Die Abrechnung der Krankenkasse wird über die Deutsche Knochenmarkspenderdatei, kurz DKMS, geregelt.
Bei der vorausgegangen Ersttypisierung und der Aufnahme des Spenders in eine Spenderkartei, entstehen ebenfalls Kosten. Diese werden jedoch nicht von den Krankenkassen bezahlt, sondern primär aus Spenden finanziert. Die Finanzierung der deutschen Knochenmarkspenderkartei gelingt einerseits über Spenden, andererseits über Kostenerstattungen der Krankenkassen. Diese leisten Erstattungen unter anderem für Laboruntersuchungen, die Entnahme von Stammzellen und deren Ablauf sowie Organisation. Die Höhe der Kosten für die Registrierung in der Spenderdatei betragen 50 Euro.
Die Gesamtkosten für eine Stammzelltransplantation in Deutschland belaufen sich auf rund 100 000 Euro.