Stammzelltherapie bei Morbus Crohn

Warum Stammzelltherapie bedenkenswert ist

Morbus Crohn wird typischerweise mit Medikamenten (hauptsächlich Immunosuppressiva) oder mit chirurgischen Eingriffen behandelt. Das Manko an den meisten Medikamenten ist jedoch, dass, obwohl sie in der Lage sind, die Erscheinungsformen der Krankheit zu behandeln, sie die grundlegende Hauptursache nicht bekämpfen. Zudem haben viele dieser Medikamente Nebenwirkungen wie Osteoporose, Diabetes, Fettleibigkeit, usw.. Abgesehen davon verlieren mit der Zeit diese Medikamente bei Patienten mit schwerem Morbus Crohn oft ihre Wirkung, und diesen Patienten wird dann normalerweise geraten, sich einem chirurgischen Eingriff zu unterziehen. Glücklicherweise gestatten moderne medizinische Fortschritte die Entwicklung neuer Behandlungen gegen Morbus Crohn, unterdessen die Stammzelltherapie, die von diesen Nachteilen nicht beeinträchtigt sind. Die Stammzelltherapie wurde 2001 zum ersten Mal bei Morbus Crohn durchgeführt. Die Patientin Joy Weiss, die vor der Prozedur fast zehn Anfälle am Tag hatte und kein Gewicht über 41 kg erreichen konnte, verlor wegen der Stammzelltherapie die Abhängigkeit an den Medikamenten und konnte danach das Essen ihrer Wahl zu sich nehmen [1]. Seit dieser Erfolgsgeschichte erforschen viele Wissenschaftler die Stammzelltransplantation bei Morbus Crohn um die Prozedur zu verbessern und ihre Wirkungen besser zu verstehen.

Vorkenntnisse: Stammzellen und wo sie herkommen

Stammzellen sind besondere Zellen im menschlichen Körper, die sich in einer passenden Umgebung ausdifferenzieren und sich in bestimmte Gewebetypen (zum Beispiel Darmzellen, Nervenzellen, oder Blutzellen) entwickeln können. Stammzellen unterscheiden sich unter anderem in der Körpergegend, wo sie entstehen, weswegen sie in drei Gruppen eingeordnet werden: Embryonale Stammzellen (ESCs) die im Embryo entstehen, Mesenchymale Stammzellen (MSCs) die in der embryonalen Bindegewebe entstehen, und Hämatopoetische Stammzellen (HSCs) die haupsächlich im Knochenmark und im peripherem Blut gefunden werden. Währenddem ESCs und MSCs sich ausdifferenzieren und jeden Zelltyp bilden können, entwickeln sich HSCs nur als verschieden Blutzelltypen.

Bei Stammzelltherapie gegen Morbus Crohn geht es hauptsächlich um HSCs. Obwohl ESCs wegen einer erhöhten Expression von Telomerase (ein Enzym welches die Verkürzung des DNS-Moleküls während der DNS-Replikation verhindert) als unsterbliche Zellen angesehen werden (im Gegensatz zu MSCs und HSCs, die weniger Telomerase enthalten), werden ESCs aus ethischen Gründen nicht verwendet [2]. Die Quelle der HSCs, die für Stammzelltransplantation benutzt werden, ist typischerweise das periphere Blut weil das Risiko eines Schadens an dem Knochenmark oder einer Blutvergiftung bei der Gewinnung der Stammzellen aus Knochenmark besteht. Deshalb werden normalerweise HSCs aus dem peripherem Blut für die Stammzelltherapie bei Morbus Crohn benutzt.

Biologische Informationen: Wie die Stammzelltransplantation funktioniert

Verschiedene Transplantation Methoden: Autologe Transplantation und Allogene Transplantation

Zwei verschieden Transplantation Methoden werden verwendet. In Autologe Transplantation werden die eigene Stammzellen des Patienten gewonnen, kultiviert, und transplantiert während in Allogene Transplantation die Stammzellen eines Spenders, welcher eines der Geschwister des Patienten, ein Elternteil, oder eine Person, dessen HLA (Human-Leukozyten-Antigen) auf das des Patienten passt, sein kann, benutzt werden. Die Stammzellen eines an Morbus Crohn leidenden Patienten oder eines Spenders werden zuerst entnommen, wonach sie in vitro kultiviert und bei -196C in flüssigem Stickstoff kältekonserviert werden, bis sie zur Transplantation genutzt werden. Die Patienten dann mit Chemotherapie in hoher Dosis behandelt, um die Zellen, welche die Entzündung hervorrufen, vollständig zu zerstören. Diese Prozedur übt unter anderem schwere Schaden auf das Knochenmark aus, weswegen die Stammzelltransplantation zur Wiederherstellung der normalen Körperfunktionen gebraucht wird [3]. Ziel der Stammzelltransplantation ist es, ein neues Immunsystem zu erschaffen, welches nicht allzu sensibel gegenüber Umwelt-Antigenen oder Eigenantigenen ist.

In einer Untersuchung, woran zwölf Patienten mit sehr hartnäckigem Morbus Crohn teilgenommen haben indem sie sich einer autologen hämatopoetischen Stammzelltransplantation unterzogen haben, hat sich erwiesen, dass elf der zwölf Patienten den Morbus Crohn dauerhaft unterdrücken konnten. In einer ähnlichen Studie mit neunzehn Teilnehmern haben davon achtzehn die Krankheit in einem Zeitraum von zwanzig Monaten unterdrücken können [5]. Die Allogene Stammzelltransplantation hat sich bisher auch als relativ erfolgreich herausgestellt: eine Untersucht zeigte auf, dass einer von sechs Patienten, welcher sich der allogener Knochenmarktransplantation während der unterdrückten Phase der Morbus Crohn unterzogen hat, die Krankheit weiterhin für einen Zeitraum von fünfzehn Jahren unterdrücken konnte. Von den fünf weiteren Patienten, welche sich der Transplantation jedoch während aktiver Morbus Crohn unterzogen, konnten drei die Krankheit für einen Zeitraum von sechs bis 10 Jahren unterdrücken, bei einem Patient traten Komplikationen auf, und ein weiterer verstarb drei Monate nach der Transplantation (die Ursache des Todes war aber nicht auf die Stammzelltransplantation zurückgewiesen) [1]. Bei beiden Methoden müssen jedoch mehr Untersuchungen durchgeführt werden.

Die Wirkungen der Stammzellen: Ausdifferenzierung der Stammzellen und Parakrinfaktoren

Weil die Stammzellen eigenartige Zellen sind, die sich als diverse Zellen entwickeln können, helfen sie mit dem Wiederaufbau des Körpers eines Patienten. Die eingesetzte Stammzellen können sich am Zielort zu Immunzellen ausdifferenzieren, wo sie sich aufgrund der vorhandenen Entzündungsrezeptoren mobilisieren [5]. Zudem vergröert die allgemeine Ausdifferenzierung der Stammzellen zu den Zellen des Patienten die Population der Zellen, was bei der Heilung von Schädigungen hilft [21].

Parakrinfaktoren sind auch eine wichtige Wirkung der Stammzelltherapie. Bestimmte Wachstumsfaktoren oder Chemikalien werden dadurch freigesetzt und erlaubt, mit den Zellen zu interagieren und die Zellmechanismen entsprechend zu ändern [23]. Eine hohe Konzentration der Wachstumsfaktoren unterstützt den Heilungsprozess und, gemä Untersuchungen mit Ratten, verbessert die Kapazität zur Absorption des Dünndarms [6-9]. Bestimmte Wachstumsfaktoren fördern zudem die Angiogenese (die Bildung neuer Blutgefäe) [10-14], lindern chronische Entzündungen, fördern Zellproliferation [15-18], verringern Geschwürbildungen in den Gedärmen, tragen zur Heilung der Gedärme nach Morbus Crohn Anschlägen bei [19], und/oder reduzieren die Zellsignalisierung, die zur Apoptose (programmiertem Zelltod) führt [20].

Die Stammzellen fördern auerdem die Bildung von Antioxidantien, was eine Reduzierung der freien Radikale, welche die Zellen schwer schädigen können, zur Folge hat. In bestimmten Fällen, nach einer Transplantation bei einem Herzinfarkt zum Beispiel, können die Stammzellen sich auch mit dem Gewebe (mit den Kardiomyozyten in diesem Beispiel) durch Zellkontakte verbinden [22]. Dank dieser Wirkungen fördern Stammzellen die Heilung nach Schädigungen und verhindern das Auftreten dieser in der Zukunft, was einer Bildung eines inneren Schutzmantels des Körpers gleich kommt.

Praktische Informationen für Morbus Crohn Betroffene

Vorsichtsmanahmen für diejenige, die die Stammzelltherapie durchmachen

Die folgende Vorsichtsmanahmen sollen vor, während, und nach einer Transplantation berücksichtigt werden:

  • Wer die Stammzellen eines Spenders eingesetzt bekommt muss die genetische Disposition des Spenders kennen. Auch wenn ein Spender nicht an Morbus Crohn leidet kann er bestimmte genetische Mutationen haben, die die Wahrscheinlichkeit einer Transplantat-gegen-Wirt-Reaktion erhöhen. Zudem ist es kritisch, dass das HLA (Human-Leukozyten-Antigen) des Spenders vollständig mit dem des Empfängers zusammenpasst (ansonsten kann sich bei dem Empfänger auch nach der Transplantation Morbus Crohn entwickeln) [5].
  • Patienten müssen sich nach der Stammzelltransplantation an die Ratschläge ihrer Ärzte halten, welche Medikamente eingenommen werden sollten. Die Medikamentenwahl ist von der medizinischen Vorgeschichte des Patienten, den Komplikationen während der Prozedur, und der Schwere des Morbus Crohns abhängig.
  • Patienten sollen direkt nach der Transplantation Kontakte zu infektiösen Viren und Bakterien vermeiden. Alle Patienten müssen in einer sauberen und sterilen Umgebung behandelt werden, in dem Hochleistungs-Feinstaubfilter (HEPA-Filter) eingesetzt werden [4].
  • Nach der Prozedur sollte die Ernährung auch umgestellt werden. Patienten sollen nur wenige Mikroben zu sich nehmen und Wert von 8g/dl beim Hämoglobin und 20.000/l Blut beim Plättchenfaktor aufrechthalten. Eine vollständig parenterale Ernährung kann bei unterernährten Patienten und bei Patienten, die nicht fähig zur oralen Nahrungsaufnahme sind, gegeben werden [4].

Wer die Stammzelltherapie bei Morbus Crohn bedenken soll

Stammzelltherapie hat hohes Potenzial bei der Behandlung von Morbus Crohn, doch die genauen Wirkungen der Therapie werden immer noch erforscht. Zum Nachweis der Sicherheit und der Leistungsfähigkeit der Stammzellentransplantation werden verschiedene klinische Untersuchungen durchgeführt. Patienten, die unter schwerem Morbus Crohn leiden, werden von Ärzten dazu ermutigt, an diesen Untersuchungen teilzunehmen. Die bisherigen Ergebnisse der Studien sind positiv, und Patienten, die trotz Medikamenten stark unter Morbus Crohn leiden, können viel von der Stammzelltransplantation gewinnen.

Referenzen

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  2. M. F Corsten, Khalid Shah. Therapeutic stem-cells for cancer treatment: hopes and hurdles in tactical warfare. Lancet Oncol 2008; 9: 376-384
  3. RM Craig, A Traynor, Y Oyama and RK Burt. Hematopoietic stem cell transplantation for severe Crohns disease. Bone Marrow Transplantation 2003; 32: S57S59
  4. Yu Oyama, Robert M. Craig, Ann E. Traynor, Kathleen Quigley, Laisvyde Statkute, Amy Halverson, Mary Brush, Larissa Verda, Barbara Kowalska, Nela Krosnjar, Morris Kletzel, Peter F. Washington and Richard K. Burt. Autologous Hematopoietic Stem Cell Transplantation in Patients with Refractory Crohns Disease. GASTROENTEROLOGY 2005; 128:552563
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