Medizinische Forschung: Konservierung von Spenderorganen könnte möglich werden

Nach jahrzehntelangen Forschungen glauben Wissenschaftler, dass ein Durchbruch bei der Konservierung von Spenderorganen kurz bevor steht. Wissenschaftler der Hebräischen Universität Jerusalem haben eine mögliche Lösung für das Problem der Beschädigung der Organe durch Eiskristalle entdeckt.

Prof. Ido Braslavsky (Foto: Dr. Amir Bein)

Ein Spenderherz oder eine Lunge ist derzeit nur für sechs Stunden nach ihrer Entnahme lebensfähig, bevor sich ihr Zustand verschlechtert und die Spende unmöglich wird. Bauchspeicheldrüse und Leber überstehen zwölf Stunden und eine Niere muss innerhalb von 30 Stunden verpflanzt werden.
Diese Zeitvorgaben stellen für die Organspende eine enorme logistische Herausforderung dar. Angesichts der kleinen Zeitfenster werden viele Spenderorgane ungenutzt entsorgt.

Eines der größten Probleme bei der Konservierung der Organe ist die Eisbildung. Wenn Organe eingefroren werden, bilden sich Eiskristalle, die sich ausweiten und die Zellen irreparabel schädigen. Aus diesem Grund werden Spenderorgane lediglich gekühlt, was zu einer geringen Lebensdauer führt.

„Die Möglichkeit, Organe einzufrieren und sie ohne Schäden wieder aufzutauen wäre revolutionär im Hinblick auf die Möglichkeit, Leben zu retten“, sagt Prof. Ido Braslavsky vom Institut für Biochemie an der Robert H. Smith Faculty of Agriculture Food and Environment der Hebräischen Universität.

Prof. Braslavsky ist einer der führenden Forscher auf dem Gebiet. Gemeinsam mit Kollegen der Hebräischen Universität und in Zusammenarbeit mit der Queens University in Kanada untersucht er Frostschutzproteine – eine Art eisbindende Proteine, die es Organismen ermöglichen, Gefriertemperaturen zu überstehen. Diese wurden erstmals vor 50 Jahren in antarktischen Fischen entdeckt. Es ist mittlerweile bekannt, dass sie in kälteresistenten Fischen, Pflanzen, Insekten und Mikroorganismen vorkommen. Sie verhindern aktiv die Bildung und das Wachstum kristallinen Eises.

Braslavsky und seine Studenten wiesen nach, dass eisbindende Proteine Eis absorbierten, indem sie sich unumkehrbar an das Eis banden. Die Untersuchung erklärte, wie genau eisbindende Proteine das Wachstum von Eiskristallen verhindern. Ein Phänomen, das Wissenschaftler seit Jahrzehnten zu erklären versuchten. „Wir haben herausgefunden, dass Proteine in Insekten viel effizienter bei der Verhinderung des Eiskristallwachstums sind als die in Fischen, aber Fischproteine binden sich schneller an das Eis“, so Prof. Braslavsky.

Auch die Lebensmittelindustrie stellt das Wachstum der Eiskristalle vor Probleme. Jeder hatte wohl schon mal ein Eis im Gefrierschrank, das seine Konsistenz durch die Eiskristalle verändert hat oder Fleisch, das nach dem Auftauen nicht mehr frisch aussah und schmeckte. Eisbindende Proteine könnten auch hier Abhilfe schaffen.

Quelle: Hebräische Universität Jerusalem/Botschaft des Staates Israel

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