Studie gestartet: Wie überleben Transplantierte länger mit der neuen Lunge?

Ein Hannoveraner Forschungsteam will untersuchen, warum manche Patienten mit einer transplantierten Lunge länger leben als andere Empfänger einer Spenderlunge. Dafür nehmen sie bestimmte Immunzellen in den Alveolen in den Fokus, die dabei offenbar eine wichtige Rolle spielen.

Das Forschungsteam um PD Dr. Lavinia Neubert, Pathologin und Leiterin der Arbeitsgemeinschaft Lungenforschung am Institut für Pathologie der Medizinischen Hochschule Hannover (MHH), und PD Dr. Jan-Christopher Kamp, Co-Leiter der interdisziplinären Arbeitsgruppe und Mediziner an der MHH-Klinik für Pneumologie und Infektiologie, möchten herausfinden, wie der voraussichtliche Erfolg von Lungentransplantationen besser eingeschätzt und die Überlebensrate nach Transplantationen erhöht werden kann.

Das Projekt ist am 1. Juni gestartet und auf zweieinhalb Jahre angelegt. Das Land Niedersachsen und die Volkswagen-Stiftung unterstützen das Vorhaben mit rund 465.000 Euro im Rahmen der Förderlinie „Seltene Erkrankungen“ des Programms „zukunft.niedersachsen“.

Überlebenszeit dringend verbessern

„Die Überlebenszeit nach einer Lungentransplantation hat sich in den vergangenen Jahren zwar verlängert, jedoch verstirbt noch immer die Hälfte aller Transplantierten nach etwa sechs bis zehn Jahren“, berichtet Neubert. „Das müssen wir dringend verbessern.“ Eine der häufigsten Todesursachen ist die chronische Lungentransplantatdysfunktion (CLAD). In deren Folge verliert das Transplantat seine Funktion. „Die entscheidende Frage ist, warum es einigen Menschen nach einer Lungentransplantation gut geht und anderen nicht“, sagt Kamp.

Das Forschungsteam legt den Fokus auf die Gruppe der „Super-Survivors“: Sie zeigen über mindestens drei Jahre keine Hinweise auf eine Transplantatdysfunktion. Bei dieser Gruppe lassen sich viele Alveolarmakrophagen finden. Die schützende und regulatorische Rolle dieser Immunzellen nach der Transplantation konnte Edith Schwarz, Doktorandin und Mitglied der AG Lungenforschung, vor kurzem in einer Studie nachweisen. Das Biomarker-Projekt soll nun auf diesen Ergebnissen aufbauen.

Immunzellen steuern Entzündungen in der Lunge

Ziel ist es, die Makrophagen-Varianten und Signalwege zu finden, die möglicherweise eine Rolle bei der Transplantattoleranz und dem Überleben spielen. „Es gibt Makrophagen, welche die Lunge schützen und solche, die an einer entzündlichen Immunreaktion der Lunge beteiligt sind und so möglicherweise chronische Abstoßungsreaktionen fördern“, erklärt Kamp. „Wir wollten herausfinden, welche Bedingungen zu welchem Zeitpunkt nach der Transplantation dazu führen, dass sich die Makrophagen zu dem schützenden oder dem entzündlichen Typ entwickeln.“

Daraufhin analysierten die Forschenden das Lungengewebe von Super-Survivors, Transplantierten mit bestätigter CLAD sowie Gesunden. „Dort haben wir Zielstrukturen gefunden, die einen Hinweis auf die Rolle der Immunzellen bei den Entzündungsreaktionen in der Lunge geben“, berichtet der Mediziner.

Angestrebt werden minimalinvasive Bluttests

Die Forschenden wollen nun mittels Massenspektrometrie die Gesamtheit der Proteine in Blutplasma und Gewebeproben der Vergleichsgruppen untersuchen. „Diese Analysen werden bei uns in der Core Facility Proteomics entwickelt und durchgeführt und bilden die Basis für die Identifizierung neuer Biomarker“, erklärt Prof. Andreas Pich, Leiter der zentralen MHH-Forschungseinrichtung. Ergänzend werden Zellen aus der bronchoalveolären Lavageflüssigkeit analysiert, die durch das Spülen der Atemwege mit Kochsalzlösung gewonnen werden.

Als besondere Stärke des Projektes beschreibt die MHH, dass sowohl Plasma- als auch Gewebeproben derselben Patientinnen und Patienten zu identischen Zeitpunkten nach der Lungentransplantation vorliegen. Dies ermöglicht eine direkte vergleichende Analyse der Probenarten. Zudem analysieren die Forschenden Zytokine. „Wir möchten Biomarker finden, die wir anhand einfacher, minimalinvasiver Bluttests über den Verlauf nach der Transplantation verfolgen können, um hiermit die langfristige Entwicklung des Transplantats vorhersagen zu können“, sagt Neubert.

Schützende Einflüsse fördern

Die Beobachtungen sollen auch die Überlebenswahrscheinlichkeit von Patienten konkret verbessern. „Wir möchten aus diesen Erkenntnissen einen Behandlungsansatz entwickeln, um die schützenden Einflüsse im Lungentransplantat zu fördern“, sagt Kamp. „Wenn wir langfristig drohende chronische Abstoßungsprobleme rechtzeitig vorhersagen könnten, wäre dies ein wichtiger Schritt hin zu vorbeugenden Maßnahmen, die auf weite Sicht vielleicht sogar chronische Abstoßungsprobleme abwenden könnten“.

Das Projekt „Identifying liquid biomarkers for the prediction of clinical outcomes after lung transplantation using plasma proteomics“ ist eine Kooperation zwischen den MHH-Instituten für Pathologie, für Transplantationsimmunologie, für Toxikologie und für Diagnostische und Interventionelle Radiologie sowie der MHH-Klinik für Pneumologie und Infektiologie, der Hannover Unified Biobank (HUB) und dem Fraunhofer-Institut für Toxikologie und Experimentelle Medizin (ITEM).