Therapieoption bei Leukämie und anderen bösartigen Erkrankungen

Stammzelltransplantation oder Knochenmarktransplantation

Mit einer Übertragung von Stammzellen aus dem Knochenmark können Leukämie und andere Krankheiten der Blutbildung geheilt werden. Entscheidend für den Erfolg der Therapie ist ein möglichst passender Spender. Lesen Sie hier alles über Ablauf und Risiken des Verfahrens.

Blutzellen unter dem Mikroskop
Stammzelltransplantation ist eine Behandlungsoption für schwere Erkrankungen des Blutbildungssystems wie Leukämie. Dafür wird das Knochenmark eines gesunden Menschen übertragen.
iStock

Unter einer Transplantation versteht man in der Medizin im Allgemeinen die Verpflanzung von Körperteilen und Gewebe von einem Menschen auf den anderen. Bei der Stammzelltransplantation werden in aller Regel blutbildende Stammzellen übertragen. Sie dient dazu, kranke und entartete Zellen, wie sie zum Beispiel bei verschiedenen Formen von Leukämie auftreten, durch gesunde zu ersetzen und so die Blutbildung wieder zu ermöglichen.

Doch bei der Stammzelltransplantation passiert mehr als das "einfache" Ersetzen von Zellen – es wird jedes Mal ein komplettes Immunsystem transplantiert. Das macht sie zu einem riskanten Verfahren, bei dem alles stimmen muss. Weil diese Transplantation von Stammzellen für den Empfänger sehr risikobehaftet ist, kommt sie meist erst dann infrage, wenn andere Therapien nicht wirken.

Was sind Stammzellen?

Stammzellen sind Körperzellen, aus denen ganz verschiedene Gewebe oder Zellen entstehen können. Die blutbildenden Stammzellen werden auch hämatopoetische Stammzellen genannt. Sie finden sich vorwiegend im Knochenmark des Beckenkamms, des Brustbeins und in den großen Röhrenknochen. Nur wenige Stammzellen kreisen mit dem Blutstrom durch den Körper. Aus diesem Grund wird oft auch von einer Knochenmarkspende und einer Knochenmarktransplantation gesprochen.

Die Stammzellen können sich in die verschiedenen Blutzellen – Erythrozyten, Leukozyten, Lymphozyten, Thrombozythen – entwickeln und vermehren. Stammzellen stellen somit eine Reserve des Körpers dar, aus der fehlende Blutzellen immer wieder neu gebildet werden.

Bei Erkrankungen wie Leukämie verändert sich in einer der Stammzellen das Erbgut. Diese Veränderung bewirkt, dass die betroffene Stammzelle nicht mehr den normalen Regulationsmechanismen unterliegt – sie vermehrt sich unkontrolliert. Es bilden sich verstärkt Blutzellen eines bestimmten Typs und viele unfertige, funktionsuntüchtige Vorstufen. Die Bildung normaler, gesunder Blutzellen wird verdrängt.

Einsatzgebiete und Formen der Stammzelltransplantation

Zum Einsatz kommt die Stammzelltransplantation zum Beispiel bei

  • verschiedenen Formen der Leukämie (ALL, AML, CML)
  • Lymphomen
  • weiteren Blutbildungsstörungen wie MDS, seltenen Formen der Anämie (Blutarmut)
  • schweren Tumorerkrankungen

Unterschieden werden zwei Formen: die autologe und die allogene Stammzelltransplantation.

Bei der autologen Stammzelltransplantation werden dem Patienten die eigenen Stammzellen entnommen. Dies kann zum Beispiel der Fall sein, wenn bei bestimmten Krebserkrankungen eine Bestrahlung oder Chemotherapie in hohen Dosen nötig ist. Eine solche Therapie kann das Knochenmark stark schädigen, ist jedoch für einige Tumoren nötig und oft die einzige Behandlungsoption. Nach erfolgter Behandlung wird dem Patienten das eigene Knochenmark wieder übertragen, die Blutbildung funktioniert wieder.

Für die allogene Stammzelltransplantation werden die Stammzellen im Knochenmark des Erkrankten zunächst möglichst vollständig entfernt und anschließend durch Stammzellen eines gesunden Spenders ersetzt.

Die Behandlung ist eine erhebliche Belastung für den Erkrankten. Aus diesem Grund eignet sie sich nicht bei jedem Patienten. Insbesondere für ältere Betroffene, bei denen zusätzlich vermehrt Abstoßungsreaktionen auftreten, kommt eine Stammzelltransplantation deshalb oft nicht infrage.

Voraussetzung: Den passenden Spender finden

Die eigentliche Schwierigkeit der Stammzelltransplantation besteht jedoch darin, einen geeigneten Spender zu finden. Denn das Immunsystem des menschlichen Körpers ist darauf trainiert, fremde Stoffe und Gewebe sofort anzugreifen und zu zerstören.

Um zwischen dem eigenen Organismus und Fremdsubstanzen unterscheiden zu können, benutzt es bestimmte Erkennungsstrukturen, die sogenannten humanen Leukozytenantigene (HLA). Diese Strukturen sind sehr individuell, werden jedoch auch vererbt. Ein für die Stammzelltransplantation geeigneter Spender muss daher HLA-Strukturen aufweisen, die denen des Stammzellempfängers in möglichst vielen Eigenheiten entsprechen.

Nur so lassen sich zwei gefährliche Komplikationen der Stammzelltransplantation vermeiden: Zum einen könnten verbliebene Abwehrzellen im Blut des Empfängers die übertragenen Stammzellen attackieren und verhindern, dass sie sich im Körper ansiedeln und vermehren. Diese Abstoßungsreaktion würde den Aufbau des neuen Blutbildungssystems unterdrücken.

Zweitens erkennen die übertragenen Abwehrzellen des Stammzellspenders bei geringer HLA-Übereinstimmung den Körper des Empfängers als fremd und attackieren ihn. Diese Komplikation wird als Graft-versus-Host-Reaktion (GvH-Reaktion bzw. Transplantat-gegen-Empfänger-Reaktion) bezeichnet.

Oft gelingt es zwar, die GvH-Reaktion durch Medikamente unter Kontrolle zu bringen. Dennoch kann sie mitunter zu Organschäden führen – im schlimmsten Fall stirbt der Empfänger. Bei der Suche nach einem Spender kommt es deshalb auf eine möglichst hohe HLA-Übereinstimmung zwischen Spender und Empfänger an.

Die Blutgruppe beider kann übrigens unterschiedlich sein. Weil das blutbildende System des Empfängers während der vorbereitenden Konditionierung zerstört wird, besitzt er nach erfolgreicher Transplantation die Blutgruppe des Spenders.

Suche nach Stammzellspendern

Je besser die Immunmerkmale von Spender und Empfänger zusammenpassen, desto größer sind die Erfolgsaussichten des Eingriffs. Deshalb beginnt die Suche nach einem passenden Spender zunächst innerhalb der Familie. Bei Blutsverwandten ist die Wahrscheinlichkeit einer Übereinstimmung deutlich größer als bei Fremden. Findet sich in der Familie kein passender Spender, wird die Suche auf Datenbanken ausgeweitet, in denen potenzielle Knochenmarkspender registriert sind.

Wer sich als Stammzellspender registrieren und typisieren lassen möchte, kann sich in Deutschland an eine Spenderdatei wenden, die verschiedene Organisationen, Vereine, Kliniken und  Institutionen betreiben. Nähere Informationen dazu gibt es beim Zentralen Knochenmarkspender-Register. Mithilfe der Datenbanken aus Deutschland und anderen Ländern kann heute bereits rund 80 Prozent der Patienten, die auf eine Stammzelltransplantation angewiesen sind, geholfen werden.

Ablauf der Stammzelltransplantation beim Empfänger

Eine Stammzelltransplantation ist handwerklich ein einfacher Prozess. Ist ein passender Stammzellspender (Knochenmarkspender) für einen Patienten gefunden, wird diesem zunächst eine gewisse Menge an Zellen entnommen. Das erfolgt heute auf zwei Wegen: Entweder wird dem Spender während einer kurzen Narkose Knochenmark entnommen – zumeist aus dem Hüftknochen – oder er erhält ein spezielles Medikament, das zur Vermehrung von Stammzellen und deren Übertritt ins Blut führt. Für den Spender ist die Entnahme nur mit wenigen, harmlosen Nebenwirkungen verbunden.

Konditionierung zerstört krankes Knochenmark

Bevor die gesunden Spenderstammzellen übertragen werden können, muss das gesamte blutbildende System des Patienten zerstört werden. Diesen Prozess nennt man Konditionierung. Sie findet etwa sieben bis zehn Tage vor der eigentlichen Stammzellübertragung statt. Der Patient ist dann bereits stationär in der Transplantationsstation der Klinik aufgenommen.

Das Knochenmark oder genauer die blutbildenden Zellen können auf zwei Wegen zerstört werden: durch eine sehr starke Chemotherapie mit Medikamenten, die besonders das Knochenmark schädigen, oder mittels einer hochdosierten Bestrahlung des gesamten Körpers. Bei der Behandlung werden auch die krankhaften, entarteten Stammzellen zerstört.

Zum Zeitpunkt der eigentlichen Stammzellübertragung kann der Patient keine neuen Blutzellen mehr bilden und verfügt nur noch über ein äußerst geschwächtes Immunsystem. Außerdem werden keine Blutplättchen mehr gebildet und es besteht erhöhte Blutungsgefahr.

Die noch recht neue intensitätsverminderte Konditionierung (RIC) ist nicht so aggressiv. Sie zielt vorrangig auf die Ausschaltung des Immunsystems, um das Risiko einer Abstoßung der Spenderstammzellen zu minimieren. Nach der Transplantation sollen diese dann die Bekämpfung der entarteten Zellen übernehmen. Diese Art der Konditionierung eignet sich, weil sie nicht so belastend für den Körper ist, für ältere Patienten besser.

Die Übertragung der Stammzellen

Über eine Infusion werden dem Patienten zeitnah die Stammzellen des Spenders in die eigene Blutbahn übertragen. Diese Spenderstammzellen siedeln sich im Markraum der Knochen an, vermehren sich und bauen nach und nach ein neues Blutbildungssystem auf.

In dieser Phase sind Infektionen mit Viren, Bakterien oder Pilzen lebensbedrohlich. Die Patienten werden deshalb in speziell abgeschirmten Räumen behandelt und durch Medikamente so gut wie möglich vor Ansteckungen geschützt.

Erst nach etwa zwei Wochen haben sich die übertragenen Stammzellen im Knochenmark angesiedelt und beginnen mit der Produktion von weißen Blutkörperchen (Leukozyten) und dem Aufbau des neuen Immunsystems. Dieser Vorgang dauert einige Monate, im Idealfall ist der Patient danach geheilt.

Wirksamkeit der Stammzelltransplantation

Trotz der Konditionierung im Vorfeld der Stammzelltransplantation werden nicht bei allen Patienten sämtliche entartete Zellen zerstört. Langfristig kann es deshalb in einigen Fällen zu einem Wiederauftreten der Krankheit kommen. Medikamentös lässt sich die Erkrankung meist auch dann noch behandeln und unter Umständen zum Stillstand bringen.

Komplikationen und Nebenwirkungen der Stammzelltransplantation

Neben der Abstoßung der neuen Zellen ist besonders die Zeit zwischen Abtötung des alten und Funktionieren des neuen Abwehrsystems gefährlich. Die Patienten befinden sich deshalb in speziell abgeschirmten Räumen der Transplantationsklinik. Außerdem werden sie mit starken Medikamenten vor Infektionen geschützt. Nach etwa vier Wochen können die meisten Patienten die Klinik verlassen.

Bis zur vollständigen Erholung der Blutbildung und des Abwehrsystems vergehen allerdings bis zu zwei Jahre. Um zu verhindern, dass das neue Immunsystem den Körper des Transplantierten attackiert, sind die Patienten darauf angewiesen, lebenslang Medikamente einzunehmen, die dämpfend auf die Immunabwehr wirken. Diese Medikamente können ihrerseits zu Schäden im Organismus und Nebenwirkungen führen.

Vorsichtsmaßnahmen nach der Transplantation

In der ersten Zeit nach der Stammzelltransplantation müssen recht strenge Vorsichtsregeln beachtet werden. Das betrifft etwa den Umgang mit Nahrungsmitteln, bei dem strikt auf Hygiene geachtet werden muss. Zudem sollten Pflanzen und Erde aus dem Lebensbereich verbannt und Menschenansammlungen zunächst gemieden werden.

Hintergrund dieser Maßnahmen ist, dass das neue Abwehrsystem – ähnlich wie das eines Neugeborenen – erst lernen muss, sich mit Keimen aus der Umwelt auseinanderzusetzen. Etwa nach zwei Jahren ist dieser Lernprozess abgeschlossen, und die Patienten können in jeder Hinsicht wieder ein ganz normales Leben führen.

Graft-versus-Host-Reaktion als schwerwiegende Komplikation

Nach der Transplantation können sich – insbesondere bei mangelnder Übereinstimmung zwischen Spender und Empfänger – die transplantierten Zellen gegen die Zellen des Empfängers richten (GvH- oder Transplantat-gegen-Empfänger-Reaktion). Es lässt sich die akute von der chronischen GvH-Reaktion unterscheiden.

Die akute GvH-Reaktion setzt noch während des Klinikaufenthalts ein. In leichterer Form kann sie mit Medikamenten behandelt werden, die das Abwehrsystem dämpfen (Immunsuppressiva). Damit steigt jedoch zugleich die Infektionsgefahr.

Außerdem ist es durchaus erwünscht, dass sich das neue Abwehrsystem gegen eventuell noch im Körper verbliebene Leukämiezellen richtet und diese endgültig beseitigt. Akute GvH-Reaktionen klingen oft innerhalb von etwa drei Monaten ab.

Bei einer chronischen GvH-Reaktion reagiert das neue Abwehrsystem verzögert auf den Körper des Empfängers, bekämpft diesen dann aber anhaltend. Auch in diesem Fall werden Immunsuppressiva eingesetzt, um die Abwehrreaktion unter Kontrolle zu bringen.

Krankheitsrückfall

In einigen Fällen kommt es vor, dass  entartete, kranke Zellen die Konditionierung im Vorfeld der Stammzellübertragung überleben. Eine Leukämie kann also auch nach einer erfolgreichen Stammzelltransplantation erneut auftreten. Neben Behandlungsversuchen mit Medikamenten ist es möglich, die Stammzelltransplantation – inklusive erneuter Konditionierung – zu wiederholen.

Fehlendes Anwachsen der Stammzellen

Eine weitere mögliche Komplikation einer Stammzelltransplantation ist, dass die übertragenen Zellen sich nicht beim ersten Versuch im Knochenmark ansiedeln und mit dem Aufbau eines neuen blutbildenden Systems beginnen. Auch in diesem Fall besteht die Möglichkeit, die Transplantation zu wiederholen.

Folgen der Konditionierung für die Fruchtbarkeit

Die Konditionierung hat für Frauen und Männer unterschiedliche Folgen. Bei Frauen führt sie zum Absterben der Eizellen in den Eierstöcken. Nach der Chemotherapie oder Bestrahlung können sie deshalb keine Kinder mehr bekommen. Gleichzeitig wird die Produktion der weiblichen Sexualhormone (Östrogen, Progesteron) eingestellt.

Der normale Monatszyklus bleibt aus, es können sich typische Wechseljahresbeschwerden einstellen. Jüngere Frauen müssen nach der Konditionierung mit einer Hormonersatztherapie beginnen, um das fehlende Östrogen zu ersetzen.

Auch bei Männern führt die Transplantation zu Unfruchtbarkeit, denn durch die Konditionierung werden die Keimzellen abgetötet, die im Hoden Spermien produzieren. Der Hormonhaushalt ist hingegen nicht oder nur leicht betroffen, denn die im Hoden befindlichen testosteronproduzierenden Zellen überstehen eine Chemotherapie oder Bestrahlung weitgehend unbeschadet.

Kinderwunsch trotz Stammzelltransplantation

Da die Transplantation beziehungsweise die vorher nötige Konditionierung sowohl bei Frauen als Männern zur Unfruchtbarkeit führt, muss ein späterer Kinderwunsch im Voraus berücksichtigt werden: Männer können vor dem Beginn von Chemo- oder Bestrahlungstherapie eine Samenspende einfrieren, Frauen Eizellen auf Eis legen lassen. Dieser Vorgang wird als Kryokonservierung bezeichnet.

Im Falle eines späteren Kinderwunsches kann die Probe wieder aufgetaut werden. Mittels moderner reproduktionsmedizinischer Methoden ist dann die Befruchtung einer Eizelle und damit die Zeugung eines Kindes möglich. Nachteile sind eine unter Umständen lange Vorbereitungszeit für Entnahme und Einfrieren sowie finanzielle Fragen.

Autor:
Letzte Aktualisierung: 26. Januar 2017
Durch: es
Quellen: Deutsche Krebsgesellschaft: Onlineinformationen zu Knochenmark- und Blutstammzelltransplantation, www.krebsgesellschaft.de/onko-internetportal/basis-informationen-krebs/therapieformen/stammzelltransplantation.html Stand: 10.09.2014, abgerufen  24.1.2017; Zentrales Knochenmarkspender-Register Deutschlands: Informationen zur Knochenmarkspende und Stammzelltransplantation, URL: https://www.zkrd.de/, abgerufen 25.01.2017; Kompetenznetz Leukämie: Informationen zur Stammzelltransplantation, URL: http://www.kompetenznetz-leukaemie.de/content/patienten/behandlung/stammzelltransplantation, Stand: 5.10. 2015, abgerufen: 25.01. 2017;

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