KnochenmarK- und Stammzell- tranSplantation · 2012-01-27 · Stammzellen aus Knochenmark oder Blut...
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KnochenmarK- und Stammzell-tranSplantation
am Klinikum derJohann Wolfgang Goethe-universitätFrankfurt am main
informationsbroschure des
K G FKnochenmarktransplantationGentherapieFrankfurt am main e.V.Gemeinnutziger Verein
KnochenmarK- und Stammzell-tranSplantation
am Klinikum derJohann Wolfgang Goethe-universitätFrankfurt am main
Die vorliegende Broschüre des KGF befaßt sich mit der
Knochenmark- und Stammzelltransplantation.
Sie ist für den interessierten Laien gedacht, der sich
über den Zweck und die Durchführung der derzeit aufwen-
digsten und teuersten Form der Behandlung bösartiger
Erkrankungen informieren möchte.
5Knochenmark- und Stammzelltransplantation am Klinikum der Johann Wolfgang Goethe-universität Frankfurt am main
inhalt Seite
Vorwort . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
Blutzellen entstehen im Knochenmark . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
Knochenmarktransplantation ist die Übertragung der Blutbildung . . . . . . . . . . . . . . . 9
Mögliche Spender bei einer Stammzell-/Knochenmark-Transplantation . . . . . . . . . . 9
Allogene, Fremdspender-, autologe Transplantation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
Welchen Patienten hilft eine Transplantation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
Akute Leukämie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Chemotherapie der akuten Leukämie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
Restliche Tumorzellen nach Chemotherapie müssen eliminiert werden . . . . . . . . . 14
Vollremission garantiert nicht Heilung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Wirkungsmechanismen der Transplantation gegen Tumorzellen . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Gewinnung von Knochemark für die Transplantation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
Bevorzugte Quelle für Stammzellen: Peripheres Blut . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
Nachweis von Stammzellen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
Lagerung des Transplantates . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
Vorbehandlung des Patienten (Konditionierung) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
Die Transplantation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
Unterbringung des Patienten in der KMT-Einheit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
Stammzell- und Knochenmark-Transplantation in Frankfurt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
Bisherige Erfolge und neue Ziele . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
Weiterführende Informationen im Internet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
Warum wenden wir uns an Sie? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
Mitgliedschaft im KGF . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
7Knochenmark- und Stammzelltransplantation am Klinikum der Johann Wolfgang Goethe-universität Frankfurt am main
Vorwort
Die Transplantation von Knochenmark oder Blutstammzellen bietet Patienten
mit Erkrankungen des blutbildenden Systems, mit bösartigen Tumoren der Lymph-
knoten sowie Patienten mit ausgewählten soliden Tumoren eine neue Chance. Eine
Heilung oder zumindest eine Lebensverlängerung ist für einen Teil derjenigen Pa-
tienten noch möglich, bei denen die Grenzen der üblichen Chemotherapie bereits
erreicht sind.
Die Blutbildung findet im Knochenmark statt, einem Organ mit erstaunlicher
Regenerationsfähigkeit. Deshalb kann jeder einen Teil seines Knochenmarkes
spenden, ohne daß damit ein bemerkenswerter Verlust seiner eigenen Blutbil-
dung verbunden wäre. Dies ist ein großer Vorteil bei der Transplantation von Blut-
oder Knochenmarkstammzellen im Vergleich zu Transplantationen von anderen
Organen. Spender eines Knochenmark- oder Stammzell-Transplantates kann ein
passendes Geschwister eines Patienten sein, in anderen Fällen der Patient selbst
oder ein nicht verwandter Freiwilliger, sofern seine Gewebsmerkmale mit denen
des Patienten übereinstimmen.
In der Praxis ist die Transplantation von Stammzellen aus Blut oder Knochen-
mark sehr aufwendig und für den Empfänger mit Risiken behaftet. Durch bessere
Beherrschung der Komplikationen gelingt es zunehmend, auch ältere Patienten
zu transplantieren. Aber die Ergebnisse sind immer noch nicht optimal. Um sie zu
verbessern und die Komplikationen noch mehr zu senken, ist Forschung dringend
notwendig! Ein weiterer Fortschritt wird kommen, aber in kleinen Schritten, die er-
kämpft werden müssen.
8
Blutzellen entstehen im Knochenmark
Im Blut zirkulieren viele Milliarden von reifen Blutzellen, die sich auf verschiedene
lebensnotwendige Aufgaben spezialisiert haben. Ohne sie wäre der Organismus nicht
lebensfähig. Zu den reifen Blutzellen gehören die roten Blutkörperchen (Erythro-
zyten), die dem Blut seine charakteristische Farbe geben. Sie transportieren den
Sauerstoff von der Lunge zu den Organen. Die weißen Blutkörperchen (Leuko-
zyten) sind für die Abwehr von Bakterien und anderen Eindringlingen zuständig.
Ohne sie wäre der Körper schutzlos tödlichen Infektionen ausgeliefert. Schließlich
gibt es die Blutplättchen (Thrombozyten), die bei der Blutgerinnung eine sehr wich-
tige Rolle spielen. Ohne sie würde man bei kleinsten Verletzungen verbluten. Alle
reifen Blutzellen sind nur für eine
begrenzte Zeit funktionstüchtig
und müssen dann durch neue
ersetzt werden. Die neuen Blut-
zellen werden ständig im Kno-chenmark nachgebildet. Unter
normalen Umständen produziert
das Knochenmark soviel neue
Zellen wie alte verbraucht wer-
den. Täglich sind das über 200
Milliarden an neuen roten Blut-
körperchen, über 100 Milliarden
an neuen weißen Blutkörperchen
sowie über 100 Milliarden an neu-
en Blutplättchen. Wird die Blutbildung beispielsweise durch eine starke Chemo-
therapie plötzlich unterbrochen, dann verbraucht der Körper seine Reserven an
weißen Blutkörperchen und Blutplättchen innerhalb einer Woche. Die wichtigsten
und auch die widerstandsfähigsten Zellen der Blutbildung sind die sogenannten
hämatopoetischen Stammzellen. Aus ihnen kann sich die Blutbildung auch nach
einer Chemotherapie wieder regenerieren.
Bei den blutbildenden Stammzellen handelt es sich um sogenannte adulte Kno-
chenmark- bzw. Blutstammzellen. Sie sind von den ethisch kontrovers diskutierten
embryonalen Stammzellen zu unterscheiden. Bei der etablierten Stammzelltrans-
plantation, die wir auf den folgenden Seiten vorstellen, werden grundsätzlich keine
embryonalen Stammzellen verwendet.
Arbeit im Labor
9Knochenmark- und Stammzelltransplantation am Klinikum der Johann Wolfgang Goethe-universität Frankfurt am main
Knochenmarktransplantation ist die Übertragung der Blutbildung
Die Blutbildung und die reifen Blutzellen können zusammen als ein Organ be-
trachtet werden, welches sich im Knochenmark ständig erneuert und im Blut sei-
nen lebenswichtigen Aufgaben nachkommt. Durch die Transplantation von Kno-
chenmark von einem Organismus auf einen anderen wird auch die Blutbildung
übertragen. Wichtig ist dabei die Übertragung von hämatopoetischen Stammzel-
len, aus denen sich eine neue Blutbildung dauerhaft regenerieren kann.
mögliche Spender bei einer Stammzell- / Knochenmark-transplantationStammzellen aus Knochenmark oder Blut können auf verschiedene Arten
übertragen werden. Dabei spielen Abstoßungsreaktionen eine noch viel größere
Rolle als bei der Transplantation von anderen Organen. Die wichtigste Vorausset-
zung ist deshalb, daß Spender
und Empfänger gewebeverträg-
lich sind. Die Gewebeverträglich-
keit wird mit den sogenannten
HLA-Genen vererbt. Bei Geschwi-
stern beträgt die Wahrschein-
lichkeit 25 %, dass sie von Vater
und Mutter jeweils die gleichen
HLA-Gene erben und damit ge-
webeverträglich sind. Die Trans-
plantation von Stammzellen aus
Blut oder Knochenmark auf ein
gewebeverträgliches Geschwister
nennt man allogene Geschwister-Transplantation. Bei den abnehmenden durchschnittlichen Familiengrößen in den
westlichen Industrieländern verfügen nur 20 – 30 % der Patienten über ein gewe-
beverträgliches Geschwister. In der weiteren Verwandtschaft ist die Wahrschein-
lichkeit der Gewebeverträglichkeit nur wenige Prozent.
Gewebeverträglichkeit bei Geschwistern 25%
10
Zwischen Unverwandten ist die Wahrscheinlichkeit der Gewebeverträglichkeit
sehr gering. Trotzdem ist es prinzipiell möglich, für einen Patienten eine unver-
wandte Person zu finden, die gewebeverträglich ist. Hierzu ist es erforderlich, von
möglichst vielen Freiwilligen durch einen Bluttest die Gewebeverträglichkeits-
Merkmale zu bestimmen. Derzeit sind weltweit etwa 19 Millionen Freiwillige typi-
siert, davon 4,5 Millionen in Deutschland. Damit kann für 70 bis 80% der Patienten
ein sogenannter Fremdspender gefunden werden.
Eine weitere Möglichkeit ist es, von einem Patienten selbst zu einem günstigen
Zeitpunkt Knochenmark bzw. Stammzellen zu entnehmen, eingefroren zu lagern
und zu einem geeigneten späteren Zeitpunkt zurückzugeben. Ist der Spender der
Patient selbst, so handelt es sich um eine autologe Transplantation.
allogene, Fremdspender-, autologe transplantation
Jede dieser Transplantations-Arten hat ihre eigenen Vor- und Nachteile. Der
größte Nachteil der allogenen Geschwister-Transplantation ist die begrenzte
Verfügbarkeit eines passenden Geschwisters. Ein weiterer Nachteil ist die mögliche
Immunreaktion der übertragenen Immunzellen im Transplantat gegen Organe des
Empfängers, welche als »Graft-versus-Host-Disease (=GvHD)« bezeichnet wird.
Eine Transplantation von einem nicht gewebeverträglichen Geschwister ist we-
gen zu starker »GvHD« nur in Ausnahmefällen und nur unter besonderen Vorkeh-
rungen durchgeführt. Ein Vorteil der allogenen Transplantation ist, dass man nicht
befürchten muß, dass sich Tumorzellen im Transplantat befinden. Vorteilhaft ist
auch eine mögliche Wirkung des allogenen Immunsystems gegen restliche Tumor-
zellen im Patienten. (»Graft-versus-Leukämie (= GvL)-Effekt«).
Bei der Fremdspender-Transplantation sind sowohl die vorteilhaften als auch
die nachteiligen Wirkungen des vom Spender mit übertragenen Immunsystems
ausgeprägter als bei der allogenen Geschwister-Transplantation. In den letzten
Jahren wurden wichtige Fortschritte erzielt, um die Fremdspendertransplantation
beherrschbarer und bedeutsamer zu machen. Die Ziele der typisierten Freiwilligen-
konnte auf über 19 Millionen weltweit und 4,5 Millionen in Deutschland gesteigert
werden. Durch die größere Auswahl an freiwilligen Spendern und technische Ver-
feinerungen bei der Untersuchung der Gewebsverträglichkeit kann für 70% – 80%
11Knochenmark- und Stammzelltransplantation am Klinikum der Johann Wolfgang Goethe-universität Frankfurt am main
Multiple KM-Punktion am Beckenkamm
Transfusions-Beutel
i. v. Transfusion
MediumHeparin
Sammlung
Vorbehandlung des Patienten zur Elimination verbliebener Leukämiezellen: hochdosierte Zytostatikabehandlung und Ganzkörperbehandlung
Elimination von verbliebenen Leukämiezellen in vivo:
hochdosierte Zytostatikabehandling und Ganzkörperbestrahlung
Spender Patient
Multiple KM-Punktion am Beckenkamm
i. v. Transfusion
Spender Patient
KM
MediumHeparin
Sammlung
KM
KM
Elimination von Leukämiezellen in vitro:Inkubation mit Antikörpernoder ZytostatikaEinfrieren
KM
Auftauen
Transfusions-Beutel
KM
Multiple KM-Punktion am Beckenkamm
Transfusions-Beutel
i. v. Transfusion
MediumHeparin
Sammlung
Vorbehandlung des Patienten zur Elimination verbliebener Leukämiezellen: hochdosierte Zytostatikabehandlung und Ganzkörperbehandlung
Elimination von verbliebenen Leukämiezellen in vivo:
hochdosierte Zytostatikabehandling und Ganzkörperbestrahlung
Spender Patient
Multiple KM-Punktion am Beckenkamm
i. v. Transfusion
Spender Patient
KM
MediumHeparin
Sammlung
KM
KM
Elimination von Leukämiezellen in vitro:Inkubation mit Antikörpernoder ZytostatikaEinfrieren
KM
Auftauen
Transfusions-Beutel
KM
Allogene Knochenmarktransplantation
Autologe Knochenmarktransplantation
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der Patienten schneller ein passenderer Spender gefunden werden. Seit dem Jahr
2001 werden in Deutschland erstmals mehr Fremdspender- als Geschwistertrans-
plantationen durchgeführt.
Die autologe Transplantation hat den großen Vorteil, dass der Patient sein ei-
gener Knochenmark- oder Blutstammzellspender ist und somit nicht erst ein ande-
rer passender Spender gefunden werden muß. Ein weiterer Vorteil ist die fehlende
»GvHD«, wodurch die autologe Transplantation weniger riskant ist als eine allo-
gene Geschwister- oder- Fremdspender-Transplantation. Nachteilig ist die mögliche
Verunreinigung des autologen Transplantates mit restlichen Tumorzellen und die
weniger ausgeprägte Wirkung des eigenen Immunsystems gegen restliche Tumor-
zellen im Körper des Patienten. Die autologe Transplantation wird überwiegend bei
Patienten mit Lymphomen und mit Plasmozytom eingesetzt.
Welchen patienten hilft eine transplantation
Eine Transplantation kommt zum einen in Betracht, wenn die Blutbildung eines
Patienten durch angeborene oder erworbene Defekte nicht in der Lage ist, ausrei-
chend reife Blutzellen zu bilden und dadurch das Leben des Patienten gefährdet
ist.
Ein Beispiel für angeborene Erkrankungen ist die Thalassämie (Mittelmeeranä-
mie), ein Beispiel für erworbene Erkrankungen die schwere Aplastische Anämie.
Bei diesen Erkrankungen wird die kranke Blutbildung des Patienten durch die ge-
sunde Blutbildung des Spenders ersetzt. Eine autologe Transplantation kommt bei
diesen Erkrankungen bislang nicht in Betracht. In Zukunft wird es möglicherweise
durch Gentherapie gelingen, Defekte der Blutbildung zu korrigieren und die weni-
ger riskante autologe Transplantation bei solchen Erkrankungen einzusetzen.
Eine größere Patientengruppe, bei der die Transplantation zu einem immer wich-
tigeren Bestandteil eines umfassenden Behandlungsplans wird, sind Patienten mit
bösartigen Erkrankungen. Bei diesen Patienten besteht das Ziel nicht einfach da-
rin, eine defekte Blutbildung zu ersetzen. Vielmehr gestattet die Transplantation,
höherdosierte und wirkungsvollere Tumortherapien einzusetzen, ohne Rücksicht
auf die begrenzte Regenerationsfähigkeit der Blutbildung im Patienten nehmen zu
müssen. Die Stammzelltransplantation erlaubt somit, eine Nebenwirkungsbarriere
zu durchbrechen.
13Knochenmark- und Stammzelltransplantation am Klinikum der Johann Wolfgang Goethe-universität Frankfurt am main
Eine wichtige Voraussetzung für den Erfolg einer Stammzelltransplantation in
der Tumortherapie ist das Ansprechen des Tumors auf Chemotherapie oder auf Be-
strahlung. Dies ist bei Leukämien und Lymphomen (bösartige Tumoren der Lymph-
knoten) sehr häufig der Fall. Auch bei Tumoren bei Kindern, bei Hodentumoren und
möglicherweise auch bei Brustkrebs sind Erfolge zu erwarten.
Die Therapie der akuten Leukämie mit Stammzelltransplantation wird auf den
folgenden Seiten beispielhaft erläutert.
akute leukämie
Die akute Leukämie ist eine bösartige
Erkrankung der blutbildenden Zellen im
Knochenmark, die in jedem Lebensalter auf-
treten kann und an der jedes Jahr etwa sechs
von 100 000 Personen neu erkranken.
Die ersten Zeichen der Erkrankung
sind Infektanfälligkeit mit hohem Fieber,
Müdigkeit und Abgeschlagenheit sowie Blu-
tungsneigung, die auftreten, weil normale
Blutzellen durch leukämische Zellen ver-
drängt werden und deshalb ihre Funktion
nicht mehr ausüben können.
Die Diagnose einer akuten Leukämie wird
durch die Untersuchung des Knochenmarkes
gesichert. Bei akuter Leukämie ist das Kno-
chenmark mit uniformen Leukämiezellen
durchsetzt. Mit Spezialmethoden können
Leukämiezellen in Untertypen wie »akute
myeloische Leukämie « (AML) oder »akute
lymphatische Leukämie« (ALL) eingeordnet
werden.
Gesundes Knochenmark
Verdrängung gesunder Zellen bei AML
14
chemotherapie der akuten leukämie
Nach der Diagnosestellung wird die akute Leukämie mit Chemotherapie behan-
delt. Die Patienten erhalten Kombinationen verschiedener zytostatischer Substan-
zen, die die leukämischen Zellen abtöten sollen.
Die Chemotherapie wirkt auch auf die normalen blutbildenden Zellen, die aber
glücklicherweise nur vorübergehend geschädigt werden. Wenige Wochen nach Be-
handlung mit Chemotherapie ist das Knochenmark bei der Mehrzahl der Patienten
wieder mit normalen Vorläufern und reifen Vertretern aller Blutzellreihen besiedelt.
Wenn dann mit dem Mikroskop keine leukämischen Zellen mehr zu sehen sind,
spricht man von Vollremission.
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TumorzellenMasse
1 kg
1 g
1 mg
Anzahl
Zeit
Chemotherapie
Immuntherapie
Patient ist krank
subjektiv „gesund“
Mikroskopische Nachweisgrenze
Molekularbiolog.Nachweisgrenze
Heilung
KMTRezidiv nach KMT
Immunsystem
Schrittweise Elimination von Tumorzellen: nach der konventionellen Chemotherapie folgt die Stammzell-/Knochenmark-Transplantation; gegen wenige verbliebene Tumorzellen wirkt das Immunsystem
restliche tumorzellen nach chemotherapie mussen eliminiert werden
15Knochenmark- und Stammzelltransplantation am Klinikum der Johann Wolfgang Goethe-universität Frankfurt am main
Vollremission garantiert nicht heilung
Um den Behandlungserfolg zu verbessern, wird die Chemotherapie nach Errei-
chen der Vollremission noch ein oder mehrere Male wiederholt: diese Phase nennt
man Konsolidierung. Trotzdem gelingt es bei den meisten Patienten nicht, die aku-
te Leukämie mit Chemotherapie allein zu heilen. In mehr als der Hälfte der Fälle (bei
Kindern 25%) kommt die Leukämie innerhalb eines Zeitraumes von einigen Mona-
ten bis Jahren wieder: die Patienten erleiden einen Rückfall (sogenanntes Rezidiv).
Wirkungsmechanismen der transplantation gegen tumorzellen
1. es sind höhere dosen von cytostatika anwendbar, da die Blutbildung im patienten ersetzt wird
Bei der Chemotherapie darf die normale Blutbildung im Knochenmark des Pati-
enten nur vorübergehend, aber keinesfalls dauerhaft geschädigt werden. Bei der
Transplantation muß darauf keine Rücksicht genommen werden, da die Stammzel-
len im Transplantat die blutbildenden Zellen im Patienten ersetzen. Die Dosis der
Tumortherapie kann so um das 3- bis 5-fache gesteigert werden. Dadurch können
Tumorzellen eliminiert werden, die herkömmlichen Chemotherapiedosen wider-
standen haben. Eine weitere Dosissteigerung wird durch die starke Gefährdung von
Lunge, Leber, Herz, Darm oder Nieren begrenzt.
Vergleich der möglichen relativen Chemotherapie-Dosen ohne und mit nachfol-gender KMT
5
4
3
2
1
0Chemotherapie
rela
tive
Dos
is
KMT
Konventionelle Chemotherapie ohne Transplantation
Chemotherapiedosis, welche mit Transplan-tation möglich ist
16
2. das immunsystem wirkt gegen tumorzellenDas Immunsystem kann die Anti-Tumor-Wirkung von Chemotherapie ergänzen,
indem es eine kleine Zahl von restlichen Tumorzellen eliminiert. Eine größere Tu-
mormasse kann jedoch vom Immunsystem allein nicht beherrscht werden. Nach
Stammzell-/Knochenmarktransplantation hängt die Stärke der Immunwirkung von
der Art des Spenders und der Zusammensetzung des Transplantates ab.
Gewinnung von Knochemark fur 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 rege-
nerieren. Der Beckenkamm ist die geeignetste Stelle, um Knochenmark für eine
Knochenmarktransplantation zu entnehmen. Unter Vollnarkose wird das Knochen-
mark mit Spezial-Nadeln viel-
fach punktiert und dabei etwa
ein Liter einer mit Blut vermi-
schten Knochenmarkzellsus-
pension entnommen. Für den
Spender bleibt dieser Eingriff
ohne Folgen, denn das ver-
bliebene Mark regeneriert sich
innerhalb weniger Tage. Unter
den entnommenen Knochen-
markzellen befinden sich auch
Stammzellen, die für eine er-
folgreiche Transplantation von
essentieller Bedeutung sind.Knochenmarkentnahme im Operationssaal
17Knochenmark- und Stammzelltransplantation am Klinikum der Johann Wolfgang Goethe-universität Frankfurt am main
Bevorzugte Quelle fur 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 Che-
motherapie, 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 Venen-
katheter kontinuierlich Blut
zum Blutzell-Separator gelei-
tet. Dieser besteht aus einer
komplizierten, rechnergesteu-
erten Zentrifugeneinrichtung,
die das Blut kontinuierlich in
seine Bestandteile auftrennt.
Die gewünschten Stammzel-
len gelangen in einen separa-
ten Sammelbeutel, während
alle übrigen Blutbestandteile
sofort wieder zum Spender
zurückgeleitet werden. Das
Sammeln von Blut-Stammzel-
len mit dem Blutzell-Separator wird Leukapherese ge nannt. Für eine erfolgreiche
Blut-Stammzell-Transplantation, bei der man nicht mehr auf ein in Vollnarkose
entnommenes Knochenmark angewiesen ist, müssen eins bis vier Leukapheresen
durchgeführt werden.
nachweis von Stammzellen
Die Stammzellen sind die Essenz des Knochenmark- bzw. Blutstammzell-Trans-
plantates, obwohl sie zahlenmäßig weniger als ein Prozent der transplantierten
Zellen ausmachen.
Stammzell-Leukapherese mit dem Blutzellseparator
18
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 un-
ter geeigneten Kulturbedingungen
dazu gebracht werden, sich zu ver-
mehren und zu reifen Blutzellen
auszudifferenzieren. In gelartigen
Spezialmedien bilden sie Zell-Ko-
lonien, die dann unter dem Mikro-
skop ausgewertet werden können.
Routinemäßig wird der Stammzel-
lengehalt eines Transplantates mit
fluoreszenzmarkierten monoklo-
nalen Antikörpern (sogenannter
CD34-Antikörper) gemessen.
lagerung des transplantates
Bei der autologen Transplan-
ta tion vergehen zwischen Kno-
chen mark-Entnahme bzw. Blut-
stamm zell- Leukapheresen und
der Transplantation meist Wochen.
Während dieser Zeit wird das
Transplantat in Kassetten in Spe-
zial-Tanks mit flüssigem Stickstoff
bei –196°C gelagert. Der Einfrier-
vorgang ist die kritische Phase der
Lagerung und erfolgt computer-
gesteuert. In flüssigem Stickstoff
können Stammzellen ohne Schä-
digung dauerhaft gelagert werden.Lagerung des Transplantates in flussigem Stickstoff
Stammzell-Kolonie
19Knochenmark- und Stammzelltransplantation am Klinikum der Johann Wolfgang Goethe-universität Frankfurt am main
Vorbehandlung des patienten (Konditionierung)
Die Vorbehandlung des Patienten, die so-
genannte Konditionierung, erfolgt unmittelbar
vor der Transplantation. Die Konditionierung
ist das Kernstück der Therapie, durch die die
restlichen noch im Körper des Patienten be-
findlichen Leukämiezellen abgetötet werden
sollen. Sie besteht aus einer hochdosierten
Ganzkörperbestrahlung und/oder einer hoch-
dosierten Chemotherapie. Neben den Leukä-
miezellen werden auch alle normalen blutbil-
denden Zellen und das gesamte Immunsystem
zerstört. Die Konditionierung dauert insgesamt
vier bis acht Tage.
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TumorzellenMasse
1 kg
1 g
1 mg
Anzahl
180 cm
Position 1Position 2
Position 3
Zeit
Chemotherapie
Immuntherapie
Patient ist krank
subjektiv „gesund“
Mikroskopische Nachweisgrenze
Molekularbiolog.Nachweisgrenze
Heilung
KMTRezidiv nach KMT
Immunsystem
Ganzkörperbestrahlung mit einem Linearbeschleuniger
Ein zentralvenöser Dauerkatheter ist der Zugang fur die Ruckgabe der Stammzellen und fur die Infusion von Medikamenten, Blutprodukten und kunstlicher Ernährung.
20
die transplantation
Die eigentliche Transplantation der Blutstammzellen oder des Knochenmarkes
erfolgt nach Abschluß der Konditionierung. Bei der autologen Transplantation wer-
den die zuvor bei –196°C in Plastikbeuteln gelagerten Blut- oder Knochenmark-
Zellen vorsichtig in einem Wasserbad aufgetaut. Die Stammzellen sind nun wieder
funktionstüchtig. Wie eine gewöhnliche Bluttransfusion wird dann das frisch auf-
getaute Transplantat dem Patienten über einen Venenkatheter zurückgegeben. Bei
der allogenen Transplantation wird das Transplantat dem Spender meist erst am
Tag der Transplantation entnommen und dem Patienten direkt über ein Transfu-
sionsbesteck gegeben. Im Blutstrom finden die Stammzellen ihren Weg ins Kno-
chenmark, wo sie sich in den leeren Markräumen ansiedeln und ihre Funktion der
Blutbildung wieder aufnehmen.
unterbringung des patienten in der Kmt-einheit
Die Regeneration des blutbilden-
den Systems aus den transplantierten
Stammzellen dauert etwa zwei bis sechs
Wochen. In dieser Phase ohne eigene
Blutbildung und ohne funktionierendes
Immunsystem ist der Patient durch Infek-
tion und Blutungen besonders gefährdet
und könnte ohne spezielle Überwachung
und therapeutisch unterstützende Maß-
nahmen nicht überleben. Lebensnot-
wendige rote Blutkörperchen und Blut-
plättchen müssen durch Transfusionen
gegeben werden. Die Gefahr bedrohlicher
Infektionen wird durch die Unterbringung
in der keimarmen Umgebung der Umkehr-
Isolations-Einheit wirkungsvoll vermin-
dert. Durch einen leicht erhöhten Luft-
druck in den Zimmern wird das Eindringen
keimhaltiger Luft von außen unterdrückt.
Personal und Besucher betreten die Räu-
Eine schutzende Umgebung ist fur Leukämie-Patienten uberlebens wichtig. In den Isolierstationen mussen die Patienten mehrere Wochen verbringen.
21Knochenmark- und Stammzelltransplantation am Klinikum der Johann Wolfgang Goethe-universität Frankfurt am main
me nur in Schutzkleidung durch eine Schleuse. Die Patienten erhalten meist zu-
sätzlich hochwirksame Antibiotika. Die Zahl der weißen Blutkörperchen, die fü r die
körpereigene Infektabwehr verantwortlich sind, wird täglich gemessen und zeigt
an, wann der Patient die Spezialeinheit verlassen kann.
Detaillierte Informationen für Patienten und Angehörige werden in der separat
erhältlichen Broschüre mit dem Titel „Stammzelltranplantation: Ihr Aufenthalt auf
der Station“ beschrieben.
Stammzell- und Knochenmark-transplantation in Frankfurt
In Frankfurt werden seit 1990
Knochen mark- und seit 1991 Blut-/
Stammzelltransplantationen durch-
gefü hrt. Anfangs lag der Schwer-
punkt in Frankfurt bei der autologen
Transplantation. Seit 1993 gehören
allogene Geschwistertransplantati-
onen und seit 1998 Fremdspender-
transplantationen zum regulären
Transplantationsprogramm. Das
Alters spektrum der transplantierten
Patienten wurde in den letzten Jah-
ren nach zwei Seiten erweitert. Seit
1996 werden in Frankfurt auch Kin-
der transplantiert. Es entstand eine
eigenständige pädiatrische Transplantationseinheit, die beständig erweitert wird
und nun auf dem Weg ist, eines der fü hrenden Zentren fü r die Transplantation
von Kindern in Deutschland zu werden. Im Jahr 2003/04 wurde das pädiatrische
Transplantationszentrums durch den Neubau eines Betten- und Laborgebäudes
räumlich und kapazitätsmässig weiter ausgebaut. Zusätzlich zur Geschwister- und
Fremdspendertransplantation hat sich das pädiatrische Zentrum auf haploidente
Transplantationen von Blutstammzellen eines Elternteils auf Kinder spezialisiert.
Für weitere Informationen zur pädiatrischen Transplantation in Frankfurt verwei-
sen wir auf die Internetseite www.szt.klinik.uni-frankfurt.de.
Klinikum der Goethe-Universität, Frankfurt
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Zum anderen konnte die Altergrenze für allogene Transplantationen bei Erwach-
senen, die 1990 noch bei 40 Jahren lag, durch die Einführung der dosisreduzierten
Konditionierung auf über 60 Jahre angehoben werden.
Insgesamt wurden in Frankfurt bis zum Jahr 2011 über 1000 Erwachsene und
XXX Kinder transplantiert. Die jährlichen Transplantationszahlen liegen nun bei
über XXX Patienten (XXX Erwachsene und XXX Kinder).
Bisherige erfolge und neue ziele
Der KGF begleitet den Weg der KMT in Frankfurt seit 1994 mit gezielter Förde-
rung. Die wesentlichen, bei der Gründung des KGF formulierten Ziele wie der Aus-
bau der allogenen Transplantation und der Aufbau der Fremdspendertransplanta-
tion wurden erreicht.
Seither hat der KGF Anschubfinanzierung für neue wissenschaftliche Projekte
zur Verfügung gestellt und die Ausstattung für die Betreuung der Patienten auf der
KMT-Station verbessert.
laufende projekte sind:· Weiterentwicklung der nichtmyeloablativen Stammzelltransplantation bei äl-
teren Patienten
· Verminderung der Toxizität der allogenen Transplantation
· Verbesserung von Frühdiagnose und Therapie der Graftversus-Host-Disease
· Untersuchung des Chimerismus nach allogener Transplantation
· Neudefinition der Rolle der autologen Transplantation bei akuten Leukämien
23Knochenmark- und Stammzelltransplantation am Klinikum der Johann Wolfgang Goethe-universität Frankfurt am main
Weiterfuhrende informationen im internet
auf den nachfolgenden lnternetseiten sind weitergehende informationen zu finden:
KGFwww.kgf-online.de
deutsche FremdspenderateienBlutspendedienst Frankfurtwww.bsd-hessen.de/typisierung
DKMS (Deutsche Knochenmarkspenderdatei)www.dkms.de
ZKRD (Zentrales Knochenmarkspender-Register Deutschland)www.zkrd.de
patienten-SelbsthilfengruppenLeukämiehilfe Bundesverbandwww.leukaemie-hilfe.de
Leukämiehilfe Rhein-Mainwww.leukaemiehilfe-rhein-main.de
professionelle informationen/KompetenznetzwerkeLeukämienwww.kompetenznetz-leukaemie.de
Lymphomewww.lymphome.de
Multiples Myelomwww.myelom.net
24
Warum wenden wir uns an Sie?
der gemeinnutzige Verein KGF (Knochenmarktransplantation / Genthera-pie Frankfurt am main e.V.) will durch Spenden und mitgliedsbeiträge die Forschung auf diesem Gebiet fördern und die technische ausstattung fur die Knochenmarktransplantation in Frankfurt verbessern.
Unsere Ziele sind:
1. Die Lebensumstände von betroffenen Patienten auf der KMT-Station und deren Angehörigen zu erleichtern.
2. Die apparative Ausstattung des KMT-Labors Frankfurt für neue Forschungsprojekte zu erweitern.
3. Die Durchführung der beschriebenen und von zukünftigen KMT-bezogenen wissenschaftlichen Projekten in Frankfurt zu unterstützen.
4. Maßnahmen zu fördern, damit Patienten von erfolgversprechenden Forschungsergebnissen besser profitieren können.
Dazu brauchen wir Ihre Hilfe! Sie können durch Ihre Spende gezielt dazu beitragen, diese Ziele zu verwirklichen.
Und Sie können Mitglied im KGF werden.
Spendenkonto:KGF Frankfurt e. V.Konto-Nr. 620 335
Bankhaus Merck, Finck & Co
BLZ 501 304 00
25Knochenmark- und Stammzelltransplantation am Klinikum der Johann Wolfgang Goethe-universität Frankfurt am main
ich beantrage die mitgliedschaft im KGF
name:
anschrift:
Datum, Unterschrift
Bankverbindung:Bankhaus merck, Finck & co.Blz 501 304 00Konto nr. 620 335
Jahresbeitrag: euro 75,–(Spendenquittung wird erteilt.)
K G FKnochenmarktransplantationGentherapieFrankfurt am mainVerein zur Unterstutzung und Förderung der Knochenmarktransplantation/Gentherapie am Universitätsklinikum Frankfurt am Main
Gemeinnutziger Verein
Geschäftsstelle:
Kettenhofweg 160325 Frankfurt
Tel.: 069 / 9 71 43 70Fax: 069 / 97 14 37 40
Bankverbindung:KGF Frankfurt e.V.
Konto-Nr. 620 335Bankhaus Merck, Finck & Co.BLZ 501 304 00
Weitere informationen zur Knochenmark- und Stammzelltransplantation: Klinikum der Johann Wolfgang Goethe-universität Theodor-Stern-Kai 7 60590 Frankfurt am Main
prof. dr. med. h. Servepriv.-doz. dr. med. h. martinpriv.-doz. dr. med. G. Bug
Medizinische Klinik II (Erwachsene) Tel.: (069) 63 01-61 03 Fax: (069) 63 01-79 60 prof. dr. med. t. Klingebielprof. dr. med. p. Bader
Klinik für Kinderheilkunde III (Kinder) Tel.: (069) 63 01-50 94 Fax: (069) 63 01-67 00
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