Transplantation von Knochenmark und Blutstammzellen


Das Knochenmark als Ort der Blutbildung

Das Knochenmark befindet sich beim Erwachsenen im Inneren der langen Röhrenknochen, besonders reichlich im Beckenknochen. Es ist der Ort, an dem alle Zellen des Blutes und des Abwehrsystems ständig neu gebildet werden.

Hier werden Wachstum und Entwicklung dieser Zellen sorgsam überwacht, um die richtige Anzahl jedes Typs von Blutzellen zu produzieren.


Obwohl es viele verschiedene Typen von Blutzellen gibt, entstehen alle im Knochenmark produzierten Zellen aus einer einzigen Zellart, den so genannten Blutstammzellen.


Blutstammzellen

Blutstammzellen sind eine Art von Zellen, die normalerweise vorwiegend im Knochenmark vorkommen. Sie stellen den Ausgangspunkt für die gesamte Zellproduktion des Blutes und des Abwehrsystems dar. Nur ein sehr geringer Anteil der Zellen im Knochenmark sind Stammzellen. Das Knochenmark speichert die Stammzellen, bis der Körper einen bestimmten Typ reifer Blutzellen benötigt. Dann entstehen aus diesen Stammzellen durch Zellteilung und Zelldifferenzierung sehr schnell viele der verschiedenen Zellen des Blutes und des Immunsystems. Während die Stammzellen reifen, werden ihre Merkmale immer differenzierter, so dass sich schließlich spezifische Blutzellen entwickeln. Bei einer Knochenmark- oder Stammzelltransplantation sind die Blutstammzellen die einzige Art von Zellen aus dem Knochenmark, die bei der Transplantation wirklich benötigt werden.


Autologe und allogene Knochenmark- bzw. Stammzelltransplantation

Viele Tumoren, insbesondere Leukämien und Lymphome können durch eine ausreichend hoch dosierte Chemo- und Radiotherapie eliminiert werden. Begrenzend hierbei ist aber die mit der (erwünschten) Zerstörung der Tumorzellen einhergehende negative Wirkung der Therapie auf das blutbildende Knochenmark, das irreversibel geschädigt werden kann (Myeloablation).


Bei Leukämien ist dieser Effekt erwünscht, da das Knochenmark selbst erkrankt ist. Nach einer myeloablativen Chemo- (Hochdosischemotherapie) oder Radiotherapie kann durch die Übertragung von Blutstammzellen eine völlig funktionsfähige Blutbildung wiederhergestellt werden.


Diese Rekonstitution der Knochenmarkfunktion kann durch die Übertragung von Stammzellen eines gesunden Spenders (allogene Knochenmark bzw. Stammzelltransplantation) oder durch die Übertragung eigener Stammzellen (autologe Knochenmark bzw. Stammzelltransplantation), welche vor der myeloablativen Therapie entnommen wurden, erfolgen. Bei der allogenen Knochenmark- bzw. Blutstammzelltransplantation wird noch unterschieden, ob Spender und Empfänger verwandt sind, da dann durch größere Ähnlichkeiten im Erbgut weniger Verträglichkeitsprobleme zu erwarten sind.


Gewinnung von Blutstammzellen

Die Gewinnung von Blutstammzellen kann aus dem Knochenmark oder dem peripheren Blut erfolgen. Knochenmark wird durch wiederholte Entnahme aus dem Beckenknochen in Vollnarkose gewonnen. Die Übertragung dieser so isolierten Blutstammzellen wird als Knochenmarktransplantation bezeichnet. Verantwortlich für die Wiederherstellung der Blutbildung sind die wenigen so genannten CD34+-Stammzellen, die im Transplantat enthalten sind. Diese Zellen sind nicht nur im Knochenmark ansässig, sondern zirkulieren in kleinen Mengen auch im Blut.


Durch die Gabe des Wachstumsfaktors G-CSF kann die Menge dieser Stammzellen im peripheren Blut deutlich erhöht werden. Die Stammzellen können anschließend durch den Nachweis des so genannten CD34-Antigens an der Zelloberfläche über spezielle Messgeräte erkannt und anschließend gesammelt werden.


Diese Stammzellernte bezeichnet man als Leukapherese. Die Leukapherese wird so lange durchgeführt, bis eine ausreichende Anzahl von Stammzellen vorhanden ist. Hierbei fließen durch einen Zellseperator kontinuierlich über einen Zeitraum von 2-5 Stunden ca. 8-15 l Blut. Das gewonnene Transplantat kann beliebig lange tiefgefroren aufbewahrt werden.