KnochenmarK- und Stammzell- tranSplantation · 2012-01-27 · Stammzellen aus Knochenmark oder Blut...

28
KNOCHENMARK- UND STAMMZELL- TRANSPLANTATION am Klinikum der Johann Wolfgang Goethe-Universität Frankfurt am Main Informationsbroschre des K G F Knochenmarktransplantation Gentherapie Frankfurt am Main e.V. Gemeinntziger Verein

Transcript of KnochenmarK- und Stammzell- tranSplantation · 2012-01-27 · Stammzellen aus Knochenmark oder Blut...

Page 1: KnochenmarK- und Stammzell- tranSplantation · 2012-01-27 · Stammzellen aus Knochenmark oder Blut können auf verschiedene Arten übertragen werden. Dabei spielen Abstoßungsreaktionen

KnochenmarK- und Stammzell-tranSplantation

am Klinikum derJohann Wolfgang Goethe-universitätFrankfurt am main

informationsbroschure des

K G FKnochenmarktransplantationGentherapieFrankfurt am main e.V.Gemeinnutziger Verein

Page 2: KnochenmarK- und Stammzell- tranSplantation · 2012-01-27 · Stammzellen aus Knochenmark oder Blut können auf verschiedene Arten übertragen werden. Dabei spielen Abstoßungsreaktionen
Page 3: KnochenmarK- und Stammzell- tranSplantation · 2012-01-27 · Stammzellen aus Knochenmark oder Blut können auf verschiedene Arten übertragen werden. Dabei spielen Abstoßungsreaktionen

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.

Page 4: KnochenmarK- und Stammzell- tranSplantation · 2012-01-27 · Stammzellen aus Knochenmark oder Blut können auf verschiedene Arten übertragen werden. Dabei spielen Abstoßungsreaktionen
Page 5: KnochenmarK- und Stammzell- tranSplantation · 2012-01-27 · Stammzellen aus Knochenmark oder Blut können auf verschiedene Arten übertragen werden. Dabei spielen Abstoßungsreaktionen

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

Page 6: KnochenmarK- und Stammzell- tranSplantation · 2012-01-27 · Stammzellen aus Knochenmark oder Blut können auf verschiedene Arten übertragen werden. Dabei spielen Abstoßungsreaktionen
Page 7: KnochenmarK- und Stammzell- tranSplantation · 2012-01-27 · Stammzellen aus Knochenmark oder Blut können auf verschiedene Arten übertragen werden. Dabei spielen Abstoßungsreaktionen

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.

Page 8: KnochenmarK- und Stammzell- tranSplantation · 2012-01-27 · Stammzellen aus Knochenmark oder Blut können auf verschiedene Arten übertragen werden. Dabei spielen Abstoßungsreaktionen

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

Page 9: KnochenmarK- und Stammzell- tranSplantation · 2012-01-27 · Stammzellen aus Knochenmark oder Blut können auf verschiedene Arten übertragen werden. Dabei spielen Abstoßungsreaktionen

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%

Page 10: KnochenmarK- und Stammzell- tranSplantation · 2012-01-27 · Stammzellen aus Knochenmark oder Blut können auf verschiedene Arten übertragen werden. Dabei spielen Abstoßungsreaktionen

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%

Page 11: KnochenmarK- und Stammzell- tranSplantation · 2012-01-27 · Stammzellen aus Knochenmark oder Blut können auf verschiedene Arten übertragen werden. Dabei spielen Abstoßungsreaktionen

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

Page 12: KnochenmarK- und Stammzell- tranSplantation · 2012-01-27 · Stammzellen aus Knochenmark oder Blut können auf verschiedene Arten übertragen werden. Dabei spielen Abstoßungsreaktionen

12

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.

Page 13: KnochenmarK- und Stammzell- tranSplantation · 2012-01-27 · Stammzellen aus Knochenmark oder Blut können auf verschiedene Arten übertragen werden. Dabei spielen Abstoßungsreaktionen

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

Page 14: KnochenmarK- und Stammzell- tranSplantation · 2012-01-27 · Stammzellen aus Knochenmark oder Blut können auf verschiedene Arten übertragen werden. Dabei spielen Abstoßungsreaktionen

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.

1012

1011

1010

109

108

107

106

105

104

103

102

101

100

1012

1011

1010

109

108

107

106

105

104

103

102

101

100

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

Page 15: KnochenmarK- und Stammzell- tranSplantation · 2012-01-27 · Stammzellen aus Knochenmark oder Blut können auf verschiedene Arten übertragen werden. Dabei spielen Abstoßungsreaktionen

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

Page 16: KnochenmarK- und Stammzell- tranSplantation · 2012-01-27 · Stammzellen aus Knochenmark oder Blut können auf verschiedene Arten übertragen werden. Dabei spielen Abstoßungsreaktionen

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

Page 17: KnochenmarK- und Stammzell- tranSplantation · 2012-01-27 · Stammzellen aus Knochenmark oder Blut können auf verschiedene Arten übertragen werden. Dabei spielen Abstoßungsreaktionen

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

Page 18: KnochenmarK- und Stammzell- tranSplantation · 2012-01-27 · Stammzellen aus Knochenmark oder Blut können auf verschiedene Arten übertragen werden. Dabei spielen Abstoßungsreaktionen

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

Page 19: KnochenmarK- und Stammzell- tranSplantation · 2012-01-27 · Stammzellen aus Knochenmark oder Blut können auf verschiedene Arten übertragen werden. Dabei spielen Abstoßungsreaktionen

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.

1012

1011

1010

109

108

107

106

105

104

103

102

101

100

1012

1011

1010

109

108

107

106

105

104

103

102

101

100

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.

Page 20: KnochenmarK- und Stammzell- tranSplantation · 2012-01-27 · Stammzellen aus Knochenmark oder Blut können auf verschiedene Arten übertragen werden. Dabei spielen Abstoßungsreaktionen

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.

Page 21: KnochenmarK- und Stammzell- tranSplantation · 2012-01-27 · Stammzellen aus Knochenmark oder Blut können auf verschiedene Arten übertragen werden. Dabei spielen Abstoßungsreaktionen

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

Page 22: KnochenmarK- und Stammzell- tranSplantation · 2012-01-27 · Stammzellen aus Knochenmark oder Blut können auf verschiedene Arten übertragen werden. Dabei spielen Abstoßungsreaktionen

22

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

Page 23: KnochenmarK- und Stammzell- tranSplantation · 2012-01-27 · Stammzellen aus Knochenmark oder Blut können auf verschiedene Arten übertragen werden. Dabei spielen Abstoßungsreaktionen

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

Page 24: KnochenmarK- und Stammzell- tranSplantation · 2012-01-27 · Stammzellen aus Knochenmark oder Blut können auf verschiedene Arten übertragen werden. Dabei spielen Abstoßungsreaktionen

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

Page 25: KnochenmarK- und Stammzell- tranSplantation · 2012-01-27 · Stammzellen aus Knochenmark oder Blut können auf verschiedene Arten übertragen werden. Dabei spielen Abstoßungsreaktionen

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.)

Page 26: KnochenmarK- und Stammzell- tranSplantation · 2012-01-27 · Stammzellen aus Knochenmark oder Blut können auf verschiedene Arten übertragen werden. Dabei spielen Abstoßungsreaktionen
Page 27: KnochenmarK- und Stammzell- tranSplantation · 2012-01-27 · Stammzellen aus Knochenmark oder Blut können auf verschiedene Arten übertragen werden. Dabei spielen Abstoßungsreaktionen
Page 28: KnochenmarK- und Stammzell- tranSplantation · 2012-01-27 · Stammzellen aus Knochenmark oder Blut können auf verschiedene Arten übertragen werden. Dabei spielen Abstoßungsreaktionen

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

Ges

taltu

ng: w

ww

.kum

mer

desi

gn.d

e