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Plasmabeutel, Foto: Deutsche Knochenspenderdatei DKMS, www.dkms.de © Krebsinformationsdienst, Deutsches Krebsforschungszentrum

Transplantation von Blutstammzellen

Wissenswertes für Spender und Empfänger

Im Knochenmark bildet der Körper alle Blutzellen: Dort finden sich sogenannte Stammzellen, aus denen alle Blutkörperchen entstehen können. Bei Leukämie- und Lymphompatienten sind diese Blutzellen direkt betroffen. Einige dieser Erkrankungen lassen sich durch gängige Krebstherapien nur schwer dauerhaft stoppen. Dann bietet nur die Zerstörung des erkrankten Knochenmarks eine Chance auf Heilung, durch Bestrahlung oder Chemotherapie. Lebenswichtige Voraussetzung dafür: Patienten erhalten danach gesunde Blutstammzellen, aus denen sich das Knochenmark regenerieren und wieder alle Blutzellen bilden kann. In einigen Situationen lassen sich diese Blutstammzellen von Patienten selbst gewinnen. Doch für viele Betroffene wird die Therapie nur möglich, weil ihnen ein gesunder Mensch Blutstammzellen oder Knochenmark spendet.

Der folgende Text  bietet Patienten und ebenso allen, die sich für eine Spende interessieren, einen ersten Überblick sowie Linktipps zum Weiterlesen.

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Biologie von Blutstammzellen: "Alleskönner" als Vorläufer

Entwicklung von Blut- und Immunzellen © Krebsinformationsdienst, Deutsches Krebsforschungszentrum
Blut- und Immunzellen entstehen im Knochenmark © Krebsinformationsdienst, Deutsches Krebsforschungszentrum (zum Vergrößern auf die Lupe klicken)

Ohne Blutstammzellen können Menschen nicht lange überleben. Aus diesen "Alleskönnern" im Knochenmark entwickeln sich in vielen Teilungsschritten rote und weiße Blutkörperchen sowie Blutplättchen.

  • Rote Blutkörperchen (Erythrozyten) transportieren Sauerstoff durch den Organismus. Gibt es von ihnen zu wenige, kommt es zu Blutarmut (Anämie).
  • Weiße Blutkörperchen (Leukozyten) richten sich als Teil der Immunabwehr gegen Krankheitserreger und körperfremde Strukturen, sie produzieren Antikörper und beseitigen Reste, die beim Zerfall von Zellen entstehen.
  • Blutplättchen (Thrombozyten) sind für die Blutgerinnung unerlässlich. Ein Mangel führt zu Gerinnungsstörungen.

Fertige oder "reife" Blutzellen haben nur eine begrenzte Lebensdauer. Die äußerst leistungsfähigen Blutstammzellen sichern den Nachschub: Pro Tag produzieren sie Ersatz für mehrere Milliarden Blutzellen. Zudem sorgen sie auch selbst für neue Blutstammzellen. Diese finden sich vor allem im Knochenmark großer Knochen, also in den Wirbelkörpern, Rippen, im Brustbein, Becken, Oberschenkelknochen, Schädelknochen, Schulterblättern und Schlüsselbeinen. In geringerer Zahl lassen sich auch im Blut selbst Stammzellen nachweisen.

Nebenwirkung einer hoch dosierten Krebstherapie: Zu wenig Blutzellen

Bei einer Krebsbehandlung mit einer Chemotherapie oder einer ausgedehnten Strahlentherapie werden vor allem Zellen geschädigt, die sich sehr schnell teilen. Das sind zum einen die Tumorzellen, gegen die sich die Behandlung richtet. Mit betroffen können jedoch auch einige gesunde Gewebe sein, die ebenfalls sehr schnell wachsen: Schleimhautzellen zum Beispiel, und eben auch die Blutzellen, die sich normalerweise ständig regenerieren.

Wie schwerwiegend ist diese Nebenwirkung? Ausmaß und Dauer der Schädigung hängen von der Dosierung einer Chemotherapie ab. Bei einer Strahlentherapie wird die Blutbildung in der Regel nur messbar gestört, wenn Knochen mit viel Knochenmark im Strahlenfeld liegen. Die meisten Patienten erholen sich von einem kurzfristigen Mangel an roten oder weißen Blutkörperchen oder Blutplättchen relativ schnell. Eine dauerhafte Schädigung müssen die meisten Krebspatienten nicht befürchten.

Anders sieht es aus, wenn das Knochenmark und damit die blutbildenden Zellen selbst von der Krebserkrankung betroffen sind, also bei Leukämien und Lymphomen. Dann kann, wenn sich die Erkrankung anders nicht stoppen lässt, die Zerstörung der Zellen ein Ausweg sein. 

Diese Zerstörung des Knochenmarks ist riskant: Sie setzt voraus, dass Betroffene möglichst rasch neue Blutstammzellen erhalten, entweder von einem Spender oder je nach Erkrankung auch eigene, gesunde Stammzellen, die in einer krankheitsfreien Phase gesammelt wurden.

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Begriffe rund um die Transplantation: Autologe und allogene Stammzellen, Konditionierung

Fremd oder selbst: Allogen oder autolog

Die Stammzellenübertragung von einem Menschen auf den anderen nennt man "allogen". Spendet der Patient in einer Phase der Remission für sich selbst, nennt man die Vorgehensweise "autolog" (mehr zur Wirkung hier).

Ob allogene oder autologe Stammzellen übertragen werden, hängt von verschiedenen Umständen ab, vor allem von der Art der Erkrankung, aber auch dem allgemeinen Gesundheitszustand. Eine Rolle spielt auch die Verfügbarkeit eines Spenders. 

Zur Vorbereitung: Konditionierung

Als Konditionierung wird die vorbereitende Zerstörung des Knochenmarks durch Chemotherapie oder Bestrahlung bezeichnet. So sollen die Krebszellen zerstört und so soll - bei allogener Übertragung - auch das Abwehrsystem des Empfängers ausgeschaltet werden, damit die Spender-Stammzellen nicht abgestoßen werden. Dazu wird in der Regel eine hoch dosierte Chemotherapie oder Bestrahlung eingesetzt. Notwendig sind je nach Situation außerdem vorbereitende begleitende Medikamente, zur Vorbehandlung der Erkrankung und zur Linderung von Nebenwirkungen.

Gewinnung: Stammzellen aus Knochenmark, Blut oder Nabelschnurblut Neugeborener?

Rein technisch kann man Blutstammzellen mit dem Knochenmark, dem Ort ihrer Entstehung, spenden. Oder man kann sie über eine besondere Form der "Blutspende" gewinnen, bei vielen Spendern ist dazu aber eine Vorbehandlung notwendig, damit möglichst viele Blutstammhellen aus dem Knochenmark ins Blut wandern. Im ersten Fall spricht man von Knochenmarktransplantation, im zweiten von peripherer Stammzelltransplantation.

Die Spende peripherer Stammzellen ist für den Spender weniger belastend: Während bei einer Entnahme von Knochenmark ein Krankenhausaufenthalt wegen der notwendigen Narkose erforderlich ist, verläuft die Stammzellspende nicht viel anders als eine Blutspende. Beobachtungen zeigen zudem, dass sich das blutbildende System beim Empfänger nach einer Stammzellspende schneller erholt als bei der Übertragung von Knochenmark.

  • Allerdings gilt auch: Ob periphere Stammzellen für den erkrankten Patienten als Spende geeignet sind, oder ob nicht doch eine Knochenmarkspende besser ist, entscheidet sich letztendlich anhand der konkreten medizinischen Situation.  

Nabelschnurblut: Weitere Quelle für Stammzellen?

Einen vergleichsweise geringeren Stellenwert als Quelle für Stammzellen hat das Nabelschnurblut Neugeborener. Es enthält ebenfalls viele Stammzellen. Sie weisen noch dazu keine altersbedingten Veränderungen oder andere Eigenschaften auf, wie man sie bei Stammzellen erwachsener Spender findet. Transplantate mit gespendetem Nabelschnurblut sind für Emfänger meist besser verträglich

  • Allerdings ist die Zahl der verfügbaren Zellen für einen Empfänger manchmal zu gering. Selbst wenn die Menge der verfügbaren Zellen ausreicht, kann es länger dauernr, bis beim Empfänger nach einer Transplantation die Blutbildung wieder einsetzt.

Für wen kommt eine Stammzellspende aus Nabelschnurblut infrage? Stammzellen aus der Nabelschnur werden heute fast ausschließlich allogen transplantiert, das heißt, eine Spende kommt einem anderen Menschen zugute. 

Kann man Nabelschnurblut des eigenen Kindes aufbewahren, falls es später erkranken sollte? Zwar werben private Nabelschnurblutbanken bei werdenden Eltern genau damit: Sie würden die Stammzellen des Kindes als "stille Reserve" für spätere Erkrankungen einlagern. Die öffentlichen Nabelschnurblutbanken halten jedoch dagegen: Bei den Krebserkrankungen und anderen Leiden, bei denen Kinder Stammzellen benötigen, werden nicht eigene, sondern fremde Zellen verwendet: Die zugrunde liegende Erkrankung kann bereits im eingefrorenen Transplantat angelegt sein und soll auf keinen Fall rückübertragen werden. Bei der Übertragung fremder Spenderzellen wirken diese außerdem wie eine Immuntherapie, da sie kranke Zellen regelrecht bekämpfen.

Empfänger: Wirkung und mögliche Nebenwirkungen einer Transplantation

Warum kann die Transplantation selbst etwas gegen die Krebserkrankung ausrichten? Was hat es mit einer Transplantat-gegen-Wirt-Reaktion auf sich? Was ist eine Minitransplantation? Wie verringert man das Risiko, bei der Übertragung von autologen Stammzellen auch Krebszellen mit zu übertragen? Antworten bieten die folgenden Textabschnitte.

Allogene Stammzelltransplantation: Transplantat-gegen-Wirt-Reaktion

Bei der allogenen Stammzelltransplantation erhält der Empfänger - vereinfacht ausgedrückt - ein "neues" Immunsystem. Unterscheiden sich Spender und Empfänger hinsichtlich bestimmter Gewebemerkmale (sogenannte HL-Antigene) zu sehr voneinander, können die transplantierten Zellen das Gewebe des Empfängers als fremd erkennen. Sie versuchen, das Gewebe ihres neuen "Wirts" zu bekämpfen. Man spricht von "Transplantat-gegen-Wirt-Reaktion" (englisch "Graft-versus-Host-Disease", GvHD).

Greifen die neuen Immunzellen jedoch die Haut oder innere Organe des Empfängers an, kann es zu schwerwiegenden und unter Umständen sogar gefährlichen Nebenwirkungen kommen. Dann benötigen Patienten Medikamente, um die unerwünschte Immunreaktion zu unterdrücken.

Die Zellen des "fremden" Immunsystems greifen aber auch eventuell noch verbliebene Krebszellen an ("Transplantat-gegen-Krankheit-Effekt", englisch "Graft-versus-Malignancy, GvM). Daher kann eine Transplantation zur Heilung beitragen, sie dient nicht nur als Behandlung der Nebenwirkungen einer Hochdosistherapie - und kann daher sogar bis zu einem gewissen Grad erwünscht sein.

 

Minitransplantation: Stammzellübertragung ohne Hochdosis-Therapie

Der "Transplantat-gegen-Krankheit-Effekt" wird heute bei einigen Patienten sogar ohne vorhergehende Komplett-Zerstörung des Knochenmarks genutzt. Mit einer Vorbehandlung soll trotzdem die Krankheit zunächst so weit wie möglich zurück gedrängt werden. Bei dieser "Stammzelltransplantation nach reduzierter Konditionierung" ist die Vorbehandlung mit Chemo- beziehungsweise Strahlentherapie weniger intensiv. Deshalb wird gelegentlich auch der Begriff "Minitransplantation" genutzt.

Da das Knochenmark des Empfängers nicht gänzlich ausgeschaltet wird, können jedoch andere Probleme entstehen:Sonst richtet sich das Immunsystem des Patienten gegen das Transplantat, wenn es von einem Frendspender stammt. Daher müssen zusätzlich Medikamente eingesetzt werden, die die Immunreaktion bremsen und für eine gegenseitige Toleranz "neuer" und "alter" Zellen sorgen.
Im Laufe der Behandlung wird die Gabe dieser Mittel dann so weit reduziert, dass eine leichte "Transplantat-gegen-Wirt-Reaktion" zugelassen wird.

Derzeit stellt diese Methode, wie viele andere Formen der Stammzelltransplantation, noch keinen Standard dar, sondern wird im Rahmen von Studien untersucht: Selbst die reduzierte Konditionierung und die möglicherweise auftretenden Reaktionen auf die Stammzelltransplantation bergen viele Risiken für Patienten.

Autologe Stammzelltransplantation: Keine Abstoßung

Da bei einer autologen Stammzelltransplantation Spender und Empfänger dieselbe Person sind, treten keine Abstoßungsreaktionen auf. Entnommen werden Knochenmark oder Stammzellen aus dem Blut in einer Phase, in der der Patient keine Krankheitszeichen aufweist (Remission). Auch dafür ist in der Regel eine Vorbehandlung erforderlich, also eine Chemotherapie, eine Bestrahlung und/oder die Behandlung mit modernen zielgerichteten Medikamenten.

Nebenwirkungen und Risiken für Patienten: Ein Überblick

Durch vorangehende Chemotherapie oder Bestrahlung können die bekannten Nebenwirkungen dieser Behandlungsansätze auftreten. Wird die Konditionierung als Hochdosistherapie durchgeführt, verstärken sich die Risiken und Belastungen entsprechend. Mehr dazu hat der Krebsinformationsdienst in den entsprechenden Kapiteln der Texte zu Chemotherapie und Bestrahlung zusammengestellt.

Bis nach einer weitgehend vollständigen Knochenmarkzerstörung das Immunsystem wieder voll leistungsfähig ist, sind Betroffene Krankheitserregern für einige Tage bis Wochen völlig ungeschützt ausgeliefert. Die Patienten müssen in dieser Zeit vor Viren- und Bakterien-Infektionen geschützt werden. Zudem besteht bei allogener Transplantation das Risiko einer Transplantat-gegen-Wirt-Reaktion: Dabei erkennen die Stammzellen des Spenders den Organismus des Empfängers als fremd und greifen diesen an.

Häufigkeit und Ausprägung von Nebenwirkungen sind in der Regel bei der autologen Stammzelltransplantation geringer, die Heilungsrate für bestimmte Erkrankungen bei allogener Stammzelltransplantation aber wesentlich höher. Wissenschaftler suchen derzeit nach Wegen, bei der allogenen Übertragung zwar einerseits die Nebenwirkungen einer Transplantat-gegen-Wirt-Reaktion zu verhindern, zugleich aber den Transplantat-gegen-Krankheit-Effekt gezielter einsetzen zu können.

Um Patienten größtmögliche Sicherheit während dieser belastenden Therapie zu gewährleisten, wird sie nur an Zentren mit großer Erfahrung angeboten, die pro Jahr zudem eine Mindestzahl von Transplantationen nachweisen müssen. Besondere Isolierstationen sind notwendig, um die Patienten vor Infektionen zu schützen. Diese Zentren beteiligen sich zudem an der klinischen Forschung zur Weiterentwicklung der Stammzelltransplantation.

Blutstammzelltransplantation: Fragen und Antworten für Empfänger und Spender

Empfänger einer Blutstammzelltransplantation werden im Rahmen ihrer Behandlung ausführlich von den behandelnden Ärzten und weiteren beteiligten Fachleuten informiert. Einen allgemeinen Überblick hat der Krebsinformationsdienst in den Texten zu Leukämien und Lymphomen bereitgestellt.

Wer kann Stammzellen spenden?

Die Suche nach einem Stammzellspender beginnt in der Regel bei den engsten Verwandten eines Patienten. Nicht alle Menschen, die im Verlauf einer medizinischen Behandlung auf die Übertragung von fremden (allogenen) Stammzellen angewiesen sind, finden jedoch im familiären Umfeld einen passenden Spender. Nationale und internationale Datenbanken ermöglichen in diesen Fällen die Suche nach nicht verwandten Spendern. Je mehr Menschen dort erfasst sind, desto größer sind die Chancen für einen Erkrankten, das benötigte Transplantat zu erhalten.

Als Spender kommt im Prinzip jeder gesunde Erwachsene zwischen 18 und 55 Jahren infrage. Ausschlusskriterien sind beispielsweise bestimmte chronische Erkrankungen. Interessenten können sich bei verschiedenen Einrichtungen in Deutschland erkundigen und sich gegebenenfalls registrieren lassen.

Zur Registrierung genügt heute meist ein Abstrich von der Wangenschleimhaut. Aus den gewonnenen Körperzellen können Gewebemerkmale bestimmt werden. Für diese erste "Typisierung" ist meist kein Arztbesuch notwendig. Sollte man als Spender in späteren Jahren infrage kommen, erfolgen weitere Untersuchungen. Die Einwilligung zur Spende kann jederzeit widerrufen werden. Alle rund um eine Transplantation anfallenden Kosten tragen die Versicherungen des Empfängers, dem Spender entstehen keine Kosten.

Nebenwirkungen und Risiken für Spender

Nur ein vergleichsweise kleiner Teil der Menschen, die sich als Spender registrieren lassen, werden in späteren Jahren tatsächlich um eine Stammzellspende gebeten. Kommt es tatsächlich soweit, erfolgen eingehende Voruntersuchungen. So soll beispielsweise ausgeschlossen werden, dass vom Spender Krankheitserreger auf den Empfänger übertragen werden.

Die Stammzellspende aus dem Blut verläuft nicht sehr viel anders als eine Blutspende. Da normalerweise aber nur wenige Stammzellen im Blut "unterwegs" sind, erhalten Spender einige Tage vorher ein Medikament, um möglichst viele Zellen aus dem Knochenmark zu mobilisieren und ins Blut übergehen zu lassen: den sogenannten Granulozyten-Kolonie-stimulierenden Faktor (G-CSF). Mögliche Nebenwirkungen sind Kopfschmerzen, Müdigkeit und Knochenschmerzen. Schwere Komplikationen sind sehr selten. Befürchtungen, G-CSF könnte das Erbmaterial der Blutzellen schädigen und so bei Spendern selbst langfristig ein myelodysplastisches Syndrom oder eine Leukämie begünstigen, konnten nicht bestätigt werden.

Heute seltener eingesetzt wird die Knochenmarktransplantation. Sie bedeutet für den Spender einen kleineren operativen Eingriff unter Vollnarkose, bei dem die Ärzte mit einer Hohlnadel Knochenmark absaugen, meist aus dem Beckenknochen. Der nachfolgende Krankenhausaufenthalt dauert meist nur wenige Tag, Schmerzen an der Punktionsstelle klingen rasch ab. Die Erholungsphase, in der das entnommene Knochenmark nachgebildet wird, erfordert aber noch einige Zeit länger körperliche Schonung. Die Risiken sind insgesamt gering: Über die üblichen Narkose- und Operationsrisiken hinaus können Infektionen und Blutungen auftreten.

Kann man sich aussuchen, ob man periphere Stammzellen spenden möchte oder Knochenmark? Die Spende ist freiwillig - was man bereit ist zu tun, ebenfalls. Als Spender sollte man jedoch wissen: Für manche Patienten kann gespendetes Knochenmark besser "funktionieren" als periphere Stammzellen. Über Details informieren die beteiligten Ärzte.

Zum Weiterlesen: Linktipps, Quellen und Hinweise für Fachkreise

Die folgende Übersicht stellt eine Auswahl von Linktipps sowie der genutzter Quellen dar. Nicht aufgeführt sind beispielsweise örtliche oder nur zeitweilig bestehende private Initiativen zur Suche nach Stammzellspendern. Entsprechende Angaben sind aber in der Regel über die genannten Organisationen zu erhalten.