In China wurde zum ersten Mal in der Geschichte der Medizin eine genetisch modifizierte Schweineleber erfolgreich einem lebenden Menschen transplantiert und übernahm dabei fast sechs Monate lang wichtige Organfunktionen. Es handelte sich um eine unterstützende (auxiliäre) Xenotransplantation der Leber – ein Verfahren, bei dem das Schweineorgan die menschliche Leber nicht vollständig ersetzt, sondern ergänzt – und das Ergebnis dieses wegweisenden Eingriffs wurde detailliert in einer Fachstudie beschrieben, die in der angesehenen Zeitschrift Journal of Hepatology veröffentlicht wurde. Dieser Fall wird bereits als Wendepunkt in der Transplantations-Hepatologie und als wichtiger Schritt hin zu einer neuen Generation von Lösungen für die globale Organmangelkrise bezeichnet.

Der Hintergrund dieser Geschichte liegt in hartnäckigen Statistiken: Weltweit erhalten jährlich Zehntausende Menschen eine neue Leber, aber Hunderttausende bleiben ohne ein Transplantat, das ihnen potenziell das Leben retten könnte. In China werden jährlich Hunderttausende Fälle von schwerem Leberversagen geschätzt, während im Jahr 2022 nur etwa 6000 Lebertransplantationen von menschlichen Spendern durchgeführt wurden. In der globalen Rangordnung macht die Leber nur einen Teil der jährlich etwa 157 Tausend transplantierten soliden Organe aus, und die Zahl der Kandidaten für eine Transplantation ist um ein Vielfaches höher. Genau deshalb gewinnt das Konzept der Verwendung genetisch veränderter Schweineorgane als „Reserve-Lager“ für menschliche Patienten immer mehr an Bedeutung.

Patient, dessen Leben durch eine Schweineleber um 171 Tage verlängert wurde

Im Mittelpunkt der veröffentlichten Studie steht ein 71-jähriger Mann mit Hepatitis B, Leberzirrhose und hepatozellulärem Karzinom (HCC). Aufgrund der Kombination aus fortgeschrittener chronischer Krankheit und Tumor war er weder Kandidat für eine klassische Leberresektion noch erfüllte er die Kriterien für eine menschliche Lebertransplantation. Mit anderen Worten – gemäß den geltenden Protokollen und verfügbaren menschlichen Organen näherten sich die therapeutischen Möglichkeiten in seinem Fall dem Ende.

Das Forschungsteam des Ersten Angeschlossenen Krankenhauses der Anhui-Universität entschied sich daher für einen experimentellen Ansatz: Eine genetisch modifizierte Schweineleber wurde als unterstützendes Organ chirurgisch implantiert, wobei die eigene Leber des Patienten erhalten blieb. Dieses Konzept der unterstützenden Lebertransplantation wurde bereits früher mit menschlichen Organen angewandt – beispielsweise bei akutem Leberversagen – aber niemals zuvor mit einem Xenograft, d.h. einem Organ einer anderen Spezies. Die Schweineleber wurde an die Hauptblutgefäße angeschlossen, wodurch die Durchblutung und die Möglichkeit gewährleistet wurden, einen Teil der metabolischen und synthetischen Belastung zu übernehmen.

Das Ziel war nicht der dauerhafte Organersatz, sondern der Beweis, dass eine hochmodifizierte Schweineleber im menschlichen Organismus lange genug stabil funktionieren kann, um die Krankheitslast zu reduzieren, den Patienten aus der akut gefährlichen Phase zu holen und Zeit für eventuelle zusätzliche therapeutische Schritte zu gewinnen. In diesem Sinne handelt es sich um ein „Brücken“-Konzept – ein biologisches Gerät, das die Zeit überbrückt, in der der menschliche Organismus am stärksten gefährdet ist.

Zehn genetische Veränderungen: von der Entfernung von Schweineantigenen bis zum Einbau menschlicher Gene

Die transplantierte Leber stammte von einem speziell gezüchteten Diannan-Mini-Schwein, das in Zusammenarbeit mit einem Team der Landwirtschaftlichen Universität der Provinz Yunnan entwickelt wurde. Das Spender-Tier wurde einer gründlichen Untersuchung auf Krankheitserreger unterzogen, und das Organ entstand durch die Anwendung mehrerer Genmodifikationen. Die Forscher führten insgesamt zehn entscheidende Veränderungen durch: Drei Schweinegene, die für die Bildung sogenannter xenogener Antigene (Moleküle auf der Zelloberfläche, die das menschliche Immunsystem als hochgradig fremd erkennt) verantwortlich sind, wurden „ausgeschaltet“, während sieben menschliche Gene eingefügt wurden, um die immunologische und gerinnungsfördernde Kompatibilität zu verbessern.

Zu den ausgeschalteten Genen gehören jene, die für die Bildung spezifischer Zuckerstrukturen auf der Oberfläche von Schweinezellen verantwortlich sind, die beim Menschen eine blitzartige, sogenannte hyperakute Abstoßungsreaktion auslösen. Damit sollte verhindert werden, was einst der Hauptgrund für das schnelle Versagen des Xenografts war – ein sofortiger Immunangriff, sobald das Organ mit menschlichem Blut in Kontakt kommt. Gleichzeitig wurden Gene für humane Komplement-regulierende Proteine (zum Beispiel CD46, CD55, CD59), die eine übermäßige Reaktion des Immunsystems dämpfen, sowie Gene für Moleküle, die an der Feinabstimmung der Blutgerinnung und der Interaktion des Endothels mit dem Immunsystem beteiligt sind (EPCR, CD47 und andere), eingefügt.

In der Praxis erzeugt eine solche Kombination eines gentechnisch veränderten Profils ein Organ, das sich aus immunologischer Sicht weniger „schweinisch“ und mehr „neutral“ in Bezug auf den menschlichen Organismus verhält. Die Forscher entwarfen die Leber so, dass sie gleichzeitig das Risiko einer Abstoßung reduzierte und unkontrollierte Gerinnungsstörungen vermied, die zuvor eines der schwerwiegendsten Probleme in präklinischen Modellen der Schweine-Mensch-Lebertransplantation darstellten.

Der erste Monat: reguläre Organfunktion ohne Anzeichen akuter Abstoßung

Nach der Operation überwachte das Team den Patienten sorgfältig anhand von Laborparametern, klinischem Bild und bildgebenden Untersuchungen. In den ersten 31 Tagen wurde weder eine hyperakute noch eine klassische akute Abstoßungsreaktion festgestellt. Die Nierenfunktion blieb stabil, und die Leberparameter – wie Bilirubinspiegel, Enzyme und Gerinnungsfaktoren – deuteten darauf hin, dass die Schweineleber tatsächlich einen signifikanten Teil der metabolischen Belastung übernahm und ausführte.

Einer der Schlüsselindikatoren für die Leberfunktion ist die Gallenbildung. Bei diesem Patienten schied die Schweineleber kontinuierlich Galle aus, und im Blut konnten auch Konzentrationen von Proteinmolekülen gemessen werden, die das Organ produziert, wie bestimmte Gerinnungsfaktoren. Klinisch bedeutete dies, dass das Xenograft nicht nur ein passiver „Anschluss“ war, sondern ein funktionsfähiges Organ, das aktiv an der Regulierung des Stoffwechsels und der Hämostase beteiligt war.

Gleichzeitig erhielt der Patient eine starke, aber gezielt kombinierte immunsuppressive Therapie, um den potenziellen Angriff von T-Lymphozyten und Antikörpern auf das fremde Organ zu unterdrücken. Das Behandlungsschema war darauf ausgelegt, ein akzeptables Gleichgewicht zwischen der Verhinderung einer Abstoßung und der Minimierung des Infektionsrisikos aufrechtzuerhalten, das bei solch radikalen Transplantationsverfahren immer eine ernste Bedrohung darstellt.

Gefährliche Falle: thrombotische Mikroangiopathie und Entfernung der Schweineleber

Obwohl die erste Phase nach dem Eingriff vielversprechend aussah, zeigten sich frühzeitig Signale, dass das Gerinnungssystem extrem empfindlich war. Laborbefunde zeigten erhöhte Werte von D-Dimeren und Fibrin-Abbauprodukten, was auf eine aktivierte Gerinnung und verstärkte Fibrinolyse hindeutete. Das klinische Team konnte dies anfangs mit einer gerinnungshemmenden Therapie kontrollieren, doch der Zustand wurde im Laufe der Zeit immer komplexer.

Etwa in der fünften Woche nach der Operation entwickelte sich ein klares Bild der Xenotransplantations-assoziierten thrombotischen Mikroangiopathie (xTMA). Dabei handelt es sich um eine Störung, bei der sich auf der Ebene kleiner Blutgefäße Mikrothromben bilden, begleitet von mechanischer Schädigung der Blutzellen, Verbrauch von Blutplättchen und dem Risiko eines Multiorganversagens. Bei diesem Patienten schätzten die Ärzte ein, dass ein weiteres Behalten der Schweineleber zu riskant sei, und entfernten das Xenograft am 38. Tag chirurgisch.

Nach der Organentfernung wurde eine Therapie mit Eculizumab eingeleitet, einem biologischen Medikament, das das Komplementsystem blockiert und oft gerade bei schweren Formen thrombotischer Mikroangiopathien eingesetzt wird. In Kombination mit Plasmaaustauschen (Plasmapherese) führte die Behandlung zur Beruhigung der xTMA, und die Gerinnungs- und Hämolyseparameter verbesserten sich allmählich. Damit wurde bestätigt, dass das Problem hauptsächlich mit der Interaktion zwischen der Schweineleber und dem menschlichen Immunsystem verbunden war und nicht mit einer irreversiblen generalisierten Schädigung.

Leben nach der Xenograft-Entfernung und tragischer Ausgang

Obwohl die Schweineleber relativ früh entfernt wurde, bot ihre Periode der aktiven Funktion mehrere entscheidende Wochen, in denen der Patient metabolisch stabil war. Nach der Organentfernung behandelte das Team ihn weiterhin gemäß den standardmäßigen onkologischen und hepatologischen Protokollen, doch seine Grunderkrankung blieb extrem schwer. Die Kombination aus Zirrhose, Tumor und zuvor aggressiver Transplantationstherapie schwächte die Reserven des Organismus erheblich.

Der Patient verstarb letztendlich am 171. Tag nach der Transplantation aufgrund wiederholter Episoden starker Blutungen aus dem oberen Verdauungstrakt. Bei Patienten mit Zirrhose und portaler Hypertonie sind solche Blutungen, insbesondere aus Ösophagus- und Magenvarizen, leider nicht selten und bergen oft eine hohe Sterblichkeit. In diesem Fall spielte die Schweineleber trotz allem eine wichtige Rolle bei der Lebensverlängerung und lieferte einen äußerst wertvollen Einblick in die Grenzen und Möglichkeiten der Xenotransplantation.

Die Autoren betonen, dass das Ergebnis in Bezug auf die globale Prognose zu keinem Zeitpunkt unerwartet war – der Patient hatte mehrere Hochrisikofaktoren und wäre ohne jegliche Transplantation mit einem sehr begrenzten Überleben konfrontiert gewesen. Die Tatsache jedoch, dass die genetisch modifizierte Schweineleber fast anderthalb Monate in seinem Körper funktionierte und sein Leben insgesamt um fast ein halbes Jahr verlängerte, zeigt, dass das Konzept eines unterstützenden Xenografts klinisch machbar sein kann.

Wie dieser Fall in die breitere Geschichte der Xenotransplantation passt

Das weltweite Interesse an der Xenotransplantation ist in den letzten Jahren stark angestiegen. Nach einer Reihe erfolgreicher Transplantationen genetisch modifizierter Schweinenieren und -herzen richtet sich der Forschungsschwerpunkt zunehmend auf die Leber – ein Organ, das Dutzende verschiedener Funktionen ausübt und dessen Versagen sehr schnell zu einem tödlichen Ausgang führt. Im Gegensatz zu Nierenpatienten, die die Zeit bis zur Transplantation mit Dialyse überbrücken können, verfügen Patienten mit akutem oder akut auf chronischem Leberversagen oft nicht über eine langfristig tragfähige „Ersatz“-Technologie.

Im Frühjahr 2025 wurde in der Zeitschrift Nature die erste Beschreibung der Transplantation einer genetisch modifizierten Schweineleber in einen hirntoten Empfänger veröffentlicht. In diesem Fall funktionierte das Organ etwa zehn Tage lang, produzierte Galle und Leberproteine, ohne Anzeichen einer hyperakuten Abstoßung. Obwohl es sich um einen Versuch an einem Patienten handelte, der nach neurologischen Kriterien bereits verstorben war, bewies die Studie, dass eine Schweineleber die Grundfunktionen im menschlichen Körper in Echtzeit aufrechterhalten kann und nicht nur in Labormodellen.

Der neue, im Journal of Hepatology veröffentlichte Fall geht einen Schritt weiter: Es ist das erste dokumentierte Beispiel, bei dem eine Schweineleber einem lebenden Patienten implantiert wurde, der danach den Alltag weiterführte, aß, mit der Familie kommunizierte und eine standardmäßige postoperative Rehabilitation durchlief. Genau dieser Übergang – von hirntoten Spendern zu lebenden Empfängern – markiert den Beginn einer neuen Forschungsphase, in der die Schlüsselfrage nicht mehr nur lautet: „Kann das Organ arbeiten?“, sondern auch: „Wie wird sich seine Arbeit langfristig auf den Menschen auswirken?“

Potenzial für Patienten mit akutem Leberversagen und nicht resezierbarem Karzinom

Die Autoren der Studie, aber auch die Redakteure der Zeitschrift im begleitenden redaktionellen Kommentar, sehen das größte Potenzial gerade in den sogenannten „Bridging“-Szenarien. Dies sind Situationen, in denen ein Patient eine plötzliche Verschlechterung der Leberfunktion aufweist – beispielsweise aufgrund einer akuten Hepatitis, einer Verschlechterung einer bestehenden Zirrhose oder eines aggressiven Tumors – und ein menschliches Organ nicht sofort verfügbar ist oder der Patient im gegebenen Moment die strengen Kriterien für eine Transplantation nicht erfüllt.

In solchen Fällen könnte eine genetisch modifizierte Schweineleber, zumindest theoretisch, vorübergehend einen Teil der Funktion übernehmen, die toxische Belastung des Organismus reduzieren und einige Wochen oder Monate „erkaufen“. In diesem Zeitraum könnte der Patient stabilisiert, zusätzliche onkologische oder hepatologische Behandlungen durchgeführt und vielleicht sogar in einen Zustand gebracht werden, in dem er Kandidat für eine menschliche Lebertransplantation würde. Ein ähnliches Prinzip wurde bereits bei Xenotransplantationen von Schweinenieren beobachtet, bei denen Organe manchmal als Übergangslösung bis zur Spender-Transplantation dienen.

Eine weitere potenzielle Anwendung bezieht sich auf Patienten mit großen Lebertumoren, die anfänglich nicht chirurgisch entfernt werden können. Wenn ein unterstützendes Schweineorgan den Großteil der Funktion übernehmen würde, hätten Chirurgen größere Freiheit bei aggressiveren Resektionen der primären Leber, sogar in Kombination mit lokalen onkologischen Methoden wie Ablation, transarterieller Chemoembolisation oder gezielter Strahlentherapie. Solche Szenarien bleiben jedoch vorerst hypothetisch und erfordern rigorose Tests vor jeder breiteren Anwendung.

Ethische, Sicherheits- und regulatorische Dilemmata

Selbst mit beeindruckenden technischen Ergebnissen bleibt die Xenotransplantation ein Gebiet, das mit einer Reihe offener Fragen belastet ist. Eine der am häufigsten genannten ist das Risiko der Übertragung versteckter Schweineviren – einschließlich endogener Retroviren – in die menschliche Bevölkerung. Obwohl Spender-Tiere einer umfassenden Untersuchung unterzogen werden und moderne gentechnisch veränderte Schweinestämme zusätzlich so konzipiert sind, dass dieses Risiko reduziert wird, werden die Regulierungsbehörden eine langfristige Überwachung und strenge Protokolle verlangen, bevor sie die routinemäßige Anwendung solcher Organe zulassen.

Eine weitere Frage ist die langfristige Immunsuppression. Patienten mit Schweineorganen müssten wahrscheinlich komplexere und intensivere Medikamentenkombinationen erhalten als klassische Transplantationspatienten, was die Anfälligkeit für Infektionen und bösartige Erkrankungen erhöht. In diesem spezifischen Fall war der Patient ohnehin onkologisch und hepatologisch stark beeinträchtigt, so dass es schwierig ist, zu trennen, inwieweit der späte Ausgang eine Folge der Xenotransplantation selbst und inwieweit er auf die Grunderkrankung und die Gesamttherapiebelastung zurückzuführen ist.

Es gibt auch eine ethische Dimension der Kandidatenauswahl: Wer sollte ein Schweineorgan erhalten – diejenigen, denen eine klassische Transplantation nicht zugänglich ist, oder gerade die vielversprechendsten Kandidaten? Sollte sich herausstellen, dass Schweineorgane langfristig funktionieren können, wird dann Druck entstehen, sie als Standardoption anzubieten, vielleicht sogar bevor alle Möglichkeiten der menschlichen Spende ausgeschöpft sind? Auf diese Fragen gibt es derzeit keine einfachen Antworten, und die weitere Entwicklung wird von einer Kombination aus medizinischen Daten, gesellschaftlichem Konsens und regulatorischen Rahmenbedingungen abhängen.

Was folgt: von Einzelfällen zu klinischen Studien

Derzeit befindet sich die medizinische Gemeinschaft in einer Übergangsphase: Einzelne Fallstudien und kleine Serien von Eingriffen zeigen, dass die Schweine-Mensch-Organtransplantation technisch machbar ist, aber noch weit von der Routinepraxis entfernt. Die Autoren der Arbeit im Journal of Hepatology betonen, dass ihr primäres Ziel die Sammlung von Daten über die kurzfristige Leberfunktion, immunologische Interaktionen und Komplikationen wie xTMA war, und nicht die Demonstration einer perfekten Langzeitlösung.

Die nächsten Schritte umfassen die präzisere Klärung der Mechanismen, die zur thrombotischen Mikroangiopathie und anderen Komplikationen führen, die Optimierung der Kombinationen von Genveränderungen bei Spenderschweinen sowie die Feinabstimmung der Protokolle für Immunsuppression und Antikoagulation. Es wird wahrscheinlich auch notwendig sein, zusätzliche Tests in Tiermodellen durchzuführen, bevor die Regulierungsbehörden eine größere Anzahl klinischer Eingriffe am Menschen genehmigen.

Parallel dazu überwachen globale Transplantationsregister und Fachgesellschaften die Entwicklung der Xenotransplantation genau, um rechtzeitig Standards für die Überwachung, Berichterstattung und informierte Zustimmung festzulegen. Da die Zahl der soliden Transplantationen weltweit kontinuierlich wächst, die Nachfrage das Angebot jedoch noch schneller übersteigt, wird der Druck auf die Entwicklung alternativer Organquellen immer größer werden. Der Fall des 71-jährigen Patienten aus China mit einer genetisch modifizierten Schweineleber ist daher weniger ein „exotisches Experiment“ als vielmehr ein früher Blick in die potenzielle Zukunft der Transplantationsmedizin.