Hintergrund ist die steigende Anzahl an Transplantationen mit Nabelschnurblut und das damit einhergehende Bemühen, die Blutqualität zu verbessern. Qualitätsfaktoren für den medizinischen Einsatz von Nabelschnurblut, auch Plazentarestblut genannt, sind Blutvolumen, die Anzahl an kernhaltigen und CD34-positiven Zellen sowie der Anteil der teilungs- und lebensfähigen Zellen. Es wurden 3.473 Nabelschnurblutproben ausgewertet, die in einem Zeitraum von vier Jahren gespendet wurden.

Eine große Korrelation konnte zwischen dem Gewicht des Neugeborenen und der Menge an Nabelschnurblut festgestellt werden. Je schwerer das Neugeborene ist, desto größer ist die entnommene Menge Blut. Auch die Anzahl an kernhaltigen Zellen und CD34-Zellen steigt mit dem Geburtsgewicht an. Das „ideale“ Gewicht des Neugeborenen für die Nabelschnurblut-Entnahme liegt bei 3.000 Gramm und höher.

Ist die Mutter über 30 Jahre alt, werden größere Nabelschnurblut-Volumina erzielt als bei jüngeren Müttern. Eine höhere Anzahl an kernhaltigen Zellen in den Bluten konnte nach der 38. Schwangerschaftswoche nachgewiesen werden im Vergleich zu einem früheren Gestationsalter. Jedoch war der Anteil an blutbildenden Vorläuferzellen wiederum in Präparaten mit einem niedrigeren Gestationsalter des Neugeborenen höher.

Größere Blutvolumina korrelierten mit einem höheren Gehalt an kernhaltigen Zellen im Nabelschnurblut und einer Kaiserschnittentbindung. Möglicherweise sind bei einer Vaginalgeburt ein verzögertes Abklemmen der Nabelschnur und die Gabe von Oxytocin für kleinere Mengen des Plazentarestblutes verantwortlich.

Die Entnahme von Nabelschnurblut bei noch liegender Plazenta liefert größere Blutmengen als die extrauterine Technik nach der Geburt der Plazenta. Außerdem konnte gezeigt werden, dass die kombinierte Entnahme aus intrauteriner und extrauteriner Gewinnung mit Hilfe einer 20 ml Spritze das Nabelschnurblut-Volumen um 20 bis 30 % steigert.

Quelle:
NCBI

Nach seinem Abschluss in Biologie, Psychologie und Mathematik an der Wake Forest Universität in Winston-Salem, North Carolina im Jahr 1978 absolvierte er ein Studium an der Bowman Gray Medical School, die er 1982 mit einem Doktortitel in Mikrobiologie und Immunologie verließ. David T. Harris ist seit 1989 an der Universität von Arizona in Tucson beschäftigt. Außerdem ist er Mitglied des Wissenschaftlich-Medizinischen Beirates von Cord Blood Registry, der weltweit größten privaten Nabelschnurblutbank mit Sitz in San Bruno, Kalifornien. Zudem hat Prof. Harris auch die Position des wissenschaftlichen Direktors der Cord Blood Registry inne.

Im Rahmen seiner Forschungstätigkeit hat sich David T. Harris unter anderem mit zellulärer Immunologie beschäftigt und insgesamt mehr als 300 Fachbeiträge publiziert. Die bisherigen Erfolge des therapeutischen Einsatzes von Stammzellen, die aus Nabelschnurblut gewonnen wurden, hat Prof. Harris in einem Aufsatz zusammengefasst. Diese Arbeit mit dem Titel “Non-haematological uses of cord blood stem cells” wurde im Oktober 2009 im British Journal of Haematology veröffentlicht.

In seinem Aufsatz geht Harris auf verschiedene Einsatzgebiete von Stammzellen ein und verdeutlicht die Vorteile, die Stammzellen aus Nabelschnurblut beispielsweise gegenüber embryonalen Stammzellen aufweisen. So führten unter anderem die ethischen Diskussionen um den Einsatz von embryonalen Stammzellen dazu, dass man sich verstärkt dem Nabelschnurblut als Stammzell-Quelle annahm. Stammzellen aus Nabelschnurblut zeichnen sich durch ihre einmalige Fähigkeit aus, sich pluripotent ausdifferenzieren zu können, weshalb sie eine geeignete Alternative für embryonale Stammzellen darstellen. Wie David T. Harris im Abschlussteil seines Aufsatzes formuliert, ist er davon überzeugt, dass Stammzellen aus Nabelschnurblut die beste Alternative zu embryonalen Stammzellen sind.

David T. Harris zufolge konnten bislang mit Hilfe von Stammzellen aus Nabelschnurblut Erfolge bei der Behandlung von Schlaganfällen sowie von verletztem Nervengewebe und bei Rückenmarksverletzungen erzielt werden. Stammzellen aus Nabelschnurblut sind zudem in der Lage, die Heilung von geschädigtem Knochengewebe zu beschleunigen. Im Rahmen der Behandlung von Typ-1-Diabetes erwiesen sich Stammzellen aus Nabelschnurblut ebenfalls in vielen Fällen als erfolgreich.

Die FDA, die Arzneimittelbehörde der Vereinigten Staaten, hat kürzlich eine klinische Studie des Medical Colleges of Georgia in Augusta (USA) zugelassen, die die Sicherheit und Wirksamkeit der Transplantation körpereigener Nabelschnurblutstammzellen bei Patienten mit zerebraler Lähmung, einer Form der kindlichen Hirnschädigung, belegen soll. Es ist die zweite Studie auf diesem Gebiet, aber weltweit die erste, die kontrolliert durchgeführt wird.

Die doppelblind- und placebo-kontrollierte Studie ist ausgelegt für 40 Teilnehmer im Alter von zwei bis zwölf Jahren, deren Nabelschnurblut während der Geburt entnommen wurde und bei der amerikanischen Nabelschnurblutbank Cord Blood Registry (CBR) in Tucson/ Arizona eingelagert wurde. Zugelassen sind Patienten, die bis zu einem Alter von zwölf Monaten nicht sitzen und bis zum Alter von 18 Monaten nicht laufen konnten.

Das Studienprotokoll sieht vor, dass die Hälfte der Patienten nach neurologischen Voruntersuchungen sofort die eigenen Stammzellen aus der Nabelschnur erhält, die übrigen Patienten dienen als Vergleichsgruppe und erhalten zunächst keine Stammzelltherapie. Nach drei Monaten findet eine ärztliche Beurteilung statt. Im Anschluss bekommt auch die bisherige Vergleichsgruppe Nabelschnurblutstammzellen injiziert, nach weiteren drei sowie sechs Monaten wird eine erneute Bewertung des Zustandes aller Testpersonen durchgeführt, bei der vor allem die motorischen Fähigkeiten und die neurologische Entwicklung beurteilt werden. Die Studie soll voraussichtlich im Februar 2013 abgeschlossen sein.

Kinder mit Zerebraler Lähmung, einer Form der kindlichen Hirnschädigung, weisen Entwicklungshemmungen, Muskelschwäche, Probleme mit der Muskelkoordination, sowie Beeinträchtigungen in den Bewegungsabläufen auf. Die selbstständige Bewältigung des Alltags ist dadurch für sie erschwert. Bisher kann die Zerebrale Lähmung nicht ursächlich geheilt werden, die Ausprägung kann jedoch durch geeignete Therapiemaßnahmen, wie Phyiotherapie, abgeschwächt werden. Auslöser für diese Erkrankung können Hirnverletzungen durch Unfälle, Infektionen oder auch ein Sauerstoffmangel des Gehirns während der Schwangerschaft bzw. der Geburt oder während der ersten Lebensjahre sein. Etwa ein bis zwei von 1.000 Neugeborenen sind in Deutschland jedes Jahr von dieser Krankheit betroffen, wobei für Frühgeborene ein wesentlich höheres Risiko besteht.

Zu den wichtigsten Indikationen, bei denen die Therapie mit Stammzellen aus dem Blut der Nabelschnur derzeit in klinischen Studien geprüft wird, gehörten Typ-1-Diabetes, hypoxische Hirnschädigungen, die spastische Parese bei Kindern und Schlaganfall, so die Ärzte Zeitung weiter.

“Beim Typ-1-Diabetes etwa werden die Nabelschnur-Stammzellen bei Kindern, bei denen autologes Nabelschnurblut vorhanden ist, einfach transfundiert. In einer Phase-I/II-Studie mit 23 Patienten trat bei jedem einzelnen Patienten eine metabolische Verbesserung ein”, erläutert Harris.

Auch die Zahl der Anwendungen von Stammzellen aus dem eigenem Nabelschnurblut bei Hirnschäden ist in den USA stark gestiegen. Dr. Joanne Kurtzberg von der Duke University in Durham hat bereits mehr als 60 Kinder mit ihrem eigenen Nabelschnurblut behandelt. In ihrer aktuell laufenden Studie sollen insgesamt etwa 150 Kinder teilnehmen. ”Wir wissen aus unserer Arbeit mit Kindern, die an genetischen Erkrankungen des Gehirns leiden, dass Zellen nach der Infusion ins Hirn wandern, wo sie dabei helfen, Schäden im Gehirn zu reparieren. Wir hoffen, dass das auch bei Kindern mit Zerebralparese passiert”, erläutert Kurtzberg die Wirkungsweise. Sie räumt jedoch ein, dass auf diesem Gebiet noch vieles unklar ist: ”Wir wissen nicht, wie viele Zellen wir verabreichen müssen, ob die Infusion der Nabelschnurblut-Stammzellen die beste Methode ist und ob das Alter des Kindes wichtig ist.” Es werde mindestens ein Jahr dauern, um einschätzen zu können, ob bei den behandelten Kindern Besserungen eintreten.

In Deutschland indes wird Nabelschnurblut noch relativ selten angewendet – und wenn, dann in der Regel bei Indikationen wie Leukämie, bei denen allogene Spenderpräparate zum Einsatz kommen. Erste Heilversuche im regenerativen Bereich sind aus Bochum (Hirnschaden) und München (Typ-1-Diabetes) bekannt.

Sie beschäftigen sich seit vielen Jahren mit dem Thema Diabetes und leiten seit 1996 das Institut für Diabetesforschung in München. Was ist für Sie auf diesem Gebiet so spannend?

Spannend kann man dazu nicht wirklich sagen, eher bedrohlich. Die Zahl der Diabetiker nimmt so dramatisch zu, dass wir heute von einer Diabetesepidemie sprechen können. Es wird heute recht viel von Typ-2-Diabetes, dem Altersdiabetes berichtet, aber die Epidemie des Typ-1-Diabetes betrifft immer mehr Kinder und Jugendliche. Das Erkrankungsalter beziehungsweise die Manifestation von Typ-1-Diabetes verlegt sich immer häufiger in die frühen Lebensjahre. Dieser bedrohliche Umstand fordert, dass diese Krankheit wirklich aufgeklärt wird und endlich geheilt werden kann. Unser Ziel ist daher unter anderem, gute Präventionsstrategien zu entwickeln, also die Krankheit zu verhindern, oder wenn sie nun einmal ausgebrochen ist, sie endgültig zu heilen. Und das ist der Grund, warum ich mich so intensiv mit dem Thema beschäftige. Ich möchte diesen Kindern helfen, die an dieser chronischen Krankheit leiden. Diabetes-Typ-1 ist schon jetzt die häufigste chronische Krankheit im Kindesalter. Wir alle wissen, dass nach Ausbruch der Krankheit das ganze Leben der Kinder durch diese bestimmt ist und deswegen habe ich mich diesem Forschungsgebiet verschrieben.

Bis heute kann die Wissenschaft trotz aller Forschung aber noch nicht exakt die Gründe nennen, die zu Diabetes führen. Können Sie uns sagen, wo nach heutigem Stand der Forschung die Ursachen dieser Krankheit liegen?

Das ist sehr schwierig. Ich möchte dazu vorab anmerken, dass erst vor etwa 30 Jahren entdeckt wurde, dass es sich beim Typ-1-Diabetes um eine Autoimmunerkrankung handelt. Das heißt, dass die Antikörper, die bei dieser Erkrankung auftreten und sich gegen die insulinproduzierenden Zellen des Körpers wenden, erstmals zu diesem Zeitpunkt beschrieben wurden. Heute wissen wir, dass es von diesen Antikörpern vier verschiedene Typen gibt, während damals lediglich ein Typ bekannt war. Unsere eigene Forschergruppe gewann die Erkenntnis, dass diese Antikörper sehr viele Jahre vor dem klinischen Ausbruch der Erkrankung auftreten und zwar sehr häufig bereits in den ersten beiden Lebensjahren. Das heißt also, dass diese Immunerkrankung eigentlich schon sehr früh beginnt und bereits viele Jahre im Körper der Patienten vorhanden ist, ohne dass diese die Erkrankung bemerken. Wenn also ein Kind mit einem neu entwickelten Diabetes in die Klinik kommt, ist das nicht der Beginn der Erkrankung, denn eben dieser liegt sehr lange zurück. Unser Ziel muss es demnach sein, die Ursachen von Diabetes früher erkennen zu können, damit wir den eigentlichen Ausbruch der Krankheit verhindern können.

Inwieweit spielen Umweltfaktoren eine Rolle für die Entstehung von Diabetes?

Ein Umweltfaktor, den man in diesem Zusammenhang nennen muss, ist die Ernährung. So geben verschiedene Studien Hinweise darauf, dass die Entstehung von Diabetes im Zusammenhang mit der frühkindlichen Ernährung steht. Natürlich gibt es auch noch andere Faktoren. Zum Beispiel gibt es die Beobachtung, dass die immer stärker werdende Hygiene ungünstig für die Entwicklung des Immunsystems ist. Dass das Immunsystem eines Kindes durchaus viele Infektionen durchmachen muss, um natürlich zu reifen, ist bekannt. Die Wegnahme von natürlichem Schmutz und natürlichen Infektionen können also durchaus verhindern, dass sich ein gesundes Immunsystem entwickelt. Das bedeutet, dass man sich auch mit diesen Faktoren befassen muss. Eine endgültige Gewissheit haben wir derzeit darüber aber einfach noch nicht. Es sind jedoch nicht allein äußere Faktoren, die man für die Entstehung von Diabetes verantwortlichen machen muss. Diabetes hat auch eine starke genetische Komponente.

Foto: Jan Roeder / Helmholtz Zentrum München