Intravenöses Immunglobulin (IVIG): Ein wichtiges Medikament aus der Blutplasma

Die meisten von uns haben schon einmal von Antikörpern oder Immunglobulinen gehört, die oft als intravenöse Lösung in Apotheken oder Krankenhäusern verwendet werden. Intravenöses Immunglobulin (IVIG) ist eines der wichtigsten Produkte aus Blutplasma und steht auf der Liste der unentbehrlichen Arzneimittel der Weltgesundheitsorganisation (WHO). Trotz seiner Bedeutung ist es weltweit oft knapp und nicht in ausreichenden Mengen verfügbar.

IVIG wird ausschließlich aus dem Blutplasma Tausender Spender weltweit gewonnen. Es hilft Menschen, deren Immunsystem nicht genügend Antikörper produziert oder die an Autoimmunerkrankungen leiden, bei denen das Immunsystem den eigenen Körper angreift. Daher wird IVIG zur Behandlung von Krankheiten wie primärem oder sekundärem Immundefekt, Autoimmunerkrankungen und sogar bestimmten Infektionen eingesetzt. In diesem Artikel erklären wir die Geschichte von IVIG, wie es hergestellt wird, welche Anwendungen es hat und welche Vorsichtsmaßnahmen zu beachten sind. Los geht’s!

Die Entdeckung der Antikörper

Die Entdeckung der Antikörper war ein entscheidender Schritt zum Verständnis des Immunsystems. Alles begann mit dem deutschen Wissenschaftler Paul Ehrlich, der bemerkte, dass im Blut von Versuchstieren, die sich von einer Infektion oder einem Giftstoff erholt hatten, „immunaktive Substanzen“ gebildet wurden. Diese Substanzen konnten Infektionen oder Gifte bekämpfen, wenn das Tier erneut damit in Kontakt kam. Er nannte sie „Antitoxine“ und prägte erstmals den Begriff „Antikörper“ (Antikörper).

Später führte der Wissenschaftler Emil von Behring ein bahnbrechendes Experiment durch: Er immunisierte Versuchstiere gegen Tetanus, indem er sie kleinen Mengen des Bakteriengiftes aussetzte. Danach übertrug er das Blutserum dieser Tiere auf andere Tiere und stellte fest, dass das Serum die neuen Tiere vor Tetanus schützen und heilen konnte. Diese Entdeckung legte den Grundstein für die Therapie mit Antikörpern. Sie wurde erfolgreich zur Behandlung von Diphtherie und Tetanus eingesetzt, und von Behring erhielt 1901 den Nobelpreis für seine Arbeit.

Blutplasma und seine Bestandteile

Um zu verstehen, was Antikörper sind, werfen wir einen Blick auf die Zusammensetzung des Blutes. Blut besteht aus Blutzellen (rote und weiße Blutkörperchen sowie Blutplättchen) und einem klaren flüssigen Anteil, dem Plasma.

Plasma ist keine einfache Flüssigkeit – es enthält viele Proteine. In den 1930er Jahren entwickelte der schwedische Wissenschaftler Arne Tiselius eine Technik namens Elektrophorese, um die Proteine im Plasma basierend auf ihrer elektrischen Ladung und Größe zu trennen. Dadurch konnten die Plasmaproteine in vier Hauptgruppen unterteilt werden:

• Albumin: Macht etwa 60 % des Plasmas aus und sorgt für das Gleichgewicht der Flüssigkeiten im Körper.
• Alpha-Globuline: Beispiele sind HDL („gutes“ Cholesterin).
• Beta-Globuline: Beispiele sind Transferrin und LDL („schlechtes“ Cholesterin).
• Gamma-Globuline: Hierzu gehören die Immunglobuline, also die Antikörper.

Die Antikörper befinden sich also in der Gruppe der Gamma-Globuline. Diese Entdeckung war ein wichtiger Schritt, um Antikörper gezielt für therapeutische Zwecke zu isolieren.

Arten von Immunglobulinen und ihre Funktionen

B-Lymphozyten, ein Teil des erworbenen Immunsystems, sind für die Produktion von Antikörpern verantwortlich, die auf Antigene (z. B. Viren oder Bakterien) reagieren. Babys erhalten während der Schwangerschaft und durch Muttermilch Antikörper von der Mutter. B-Zellen erkennen ein Antigen, und ein Teil von ihnen wird zu Plasmazellen, die Antikörper produzieren, während ein anderer Teil zumeinen Speicherzellen, die bei einer erneuten Infektion schnell reagieren können.

Es gibt fünf Hauptarten von Antikörpern:

• IgG: Der häufigste Antikörper im Blut (75–80 %), wirkt langfristig gegen Bakterien und Viren.
• IgA: Findet sich in Muttermilch und Schleimhäuten (z. B. Mund, Nase) und schützt vor Infektionen im Atem- und Verdauungstrakt.
• IgM: Der erste Antikörper, der bei einer Infektion gebildet wird, reagiert schnell, bleibt aber nicht lange aktiv. Wichtig bei Autoimmunerkrankungen.
• IgD: Seine Funktion ist weniger klar, spielt aber eine Rolle bei der Aktivierung von Immunzellen.
• IgE: Schützt vor Parasiten und ist für Allergien verantwortlich.

IVIG besteht hauptsächlich aus IgG, da dieser Typ die stärkste therapeutische Wirkung hat.

Aufbau der Antikörper

Antikörper (Immunglobuline) haben eine charakteristische Y-Form:

• Der obere Teil (die „Arme“ des Y) heißt Fab (Fragment antigen binding) und bindet an Antigene wie Viren oder Bakterien.
• Der untere Teil (der „Stamm“ des Y) heißt Fc (Fragment crystallizable) und aktiviert das Immunsystem, indem er sich an Immunzellen bindet.

Diese Struktur ermöglicht es Antikörpern, Krankheitserreger zu markieren, damit das Immunsystem sie beseitigen kann.

Herstellung und Reinigung von IVIG

In den 1940er Jahren entwickelte der Wissenschaftler Edwin Cohn eine Methode zur Trennung von Plasmaproteinen, die sogenannte Cohn-Oncley-Methode. Diese nutzt kaltes Ethanol, um IgG basierend auf der unterschiedlichen Löslichkeit der Plasmaproteine zu isolieren. Diese Technik bildet bis heute die Grundlage der IVIG-Herstellung.

Heutzutage wird IVIG für die intravenöse Anwendung optimiert. Nach der Ethanolextraktion wird IgG durch Techniken wie Chromatographie (DEAE) weiter gereinigt, um Verunreinigungen zu minimieren. Zusätzliche Schritte wie Pasteurisierung, Filtration, Behandlung mit Lösungsmitteln (Solvent-Detergent) und UV-Bestrahlung stellen sicher, dass das Produkt frei von Viren oder Bakterien ist, die von Spendern stammen könnten. Sicherheit ist hier besonders wichtig, dazu später mehr.

Anwendungen von IVIG

Primäre Immundefekte (PID)

Primäre Immundefekte sind genetisch bedingte Erkrankungen, bei denen das Immunsystem nicht genügend Antikörper produziert, z. B. bei Agammaglobulinämie. Diese seltenen, aber schweren Erkrankungen treten oft nach den ersten sechs Lebensmonaten auf, wenn die mütterlichen Antikörper abnehmen. Betroffene leiden unter wiederkehrenden bakteriellen Infektionen wie Lungenentzündungen. IVIG dient hier als Ersatz, indem es die fehlenden Antikörper liefert. Monatliche Infusionen reduzieren Infektionen erheblich.

Sekundäre Immundefekte

Sekundäre Immundefekte entstehen durch Mangelernährung, Krankheiten oder Medikamente, die das Immunsystem schwächen. Ein IgG-Wert unter 150 mg/dl gilt als schwerer Mangel und erfordert sofortige Behandlung. Ursachen können sein:

• Chronische lymphatische Leukämie (CLL) oder Multiples Myelom (MM), die die Antikörperproduktion beeinträchtigen.
• Chemotherapie oder Medikamente wie Rituximab, die B-Zellen reduzieren.
• Intensive immunsuppressive Therapie nach Organtransplantationen.
• Viren wie HIV, besonders bei Kindern.

Autoimmunerkrankungen

IVIG wird in hohen Dosen (1–3 g/kg) eingesetzt, um das Immunsystem bei Autoimmunerkrankungen zu beruhigen. Es wirkt, indem es die Produktion neuer Antikörper hemmt und entzündliche Zytokine reduziert. Wichtig: Nicht alle Autoimmunerkrankungen profitieren von IVIG. Beispiele:

• Kawasaki-Krankheit: Eine entzündliche Erkrankung bei Kindern, die Blutgefäße betrifft. IVIG (zusammen mit Kortison) ist ein zentraler Bestandteil der Therapie und reduziert Komplikationen wie Koronararterien-Aneurysmen.
• Idiopathische thrombozytopenische Purpura (ITP): Das Immunsystem greift Blutplättchen an, was zu Blutungen führt. Typisch sind kleine violette Flecken auf der Haut. IVIG (mit Kortison) erhöht die Blutplättchenzahl schnell, besonders in Notfällen.
• Myasthenia Gravis: Antikörper greifen Nervenrezeptoren an, was Muskelschwäche verursacht. IVIG reduziert Entzündungen und verbessert die Symptome.
• Guillain-Barré-Syndrom: Ein Autoimmunerkrankung, die periphere Nerven angreift und Bewegungsstörungen bis hin zu Lähmungen verursacht. IVIG bremst den Krankheitsverlauf und lindert Symptome.

Moderne IVIG-Produkte

Dank technologischer Fortschritte gibt es heute verschiedene IVIG-Produkte. Firmen wie CSL Behring, Grifols, Baxter und Takeda entwickeln innovative Lösungen, z. B. Privigen, das bei Raumtemperatur gelagert werden kann, oder subkutane Injektionen, die für Patienten einfacher sind.

Spezifische Immunglobuline

In manchen Fällen reicht normales IVIG nicht aus, und es werden spezifische Immunglobuline (Hyperimmune IVIG) benötigt, z. B.:

• Anti-D für Rh-negative Mütter.
• Tollwut-Immunglobulin für die Behandlung nach Tollwut-Exposition.
• Tetanus/Diphtherie-Immunglobulin, wie von Behring ursprünglich eingesetzt.
• RSV-Immunglobulin (gegen Respiratory Syncytial Virus), hergestellt aus Plasma von geimpften oder genesenen Spendern, meist zur Prophylaxe nach Virusexposition.

Nebenwirkungen und Vorsichtsmaßnahmen

Wie jedes Medikament hat IVIG Nebenwirkungen:

• Leichte Nebenwirkungen wie Kopfschmerzen, Fieber oder Müdigkeit treten in etwa 5 % der Fälle auf.
• Schwere Nebenwirkungen wie Allergien oder Thrombosen sind selten, treten aber häufiger bei älteren Patienten auf.

Vorsichtsmaßnahmen:

• Patienten mit Diabetes oder Niereninsuffizienz sollten keine zuckerhaltigen IVIG-Produkte erhalten.
• Impfungen (z. B. gegen Masern) sollten nach IVIG um 9 Monate verschoben werden, da die Antikörper die Impfwirkung beeinträchtigen können.

Der Skandal der Virusverseuchung in den 1980er Jahren

In den 1980er Jahren kam es zu einer Krise, als festgestellt wurde, dass einige Plasmaprodukte, einschließlich IVIG, mit HIV und Hepatitis C kontaminiert waren. 1983 zeigte eine Studie, dass IVIG Hepatitis übertragen kann, da Plasma von Tausenden Spendern gesammelt wird und einzelne Proben infiziert sein könnten. Dieser Skandal führte zu einer Überarbeitung der Herstellungsprozesse und strengeren Sicherheitsvorschriften, z. B. durch Methoden zur Virusinaktivierung und gründliche Tests der Spender. In Deutschland wurde 1998 das Transfusionsgesetz (TFG) eingeführt, um Spende, Herstellung und Vertrieb genau zu überwachen. Daten zu Plasmaprodukten müssen nun 30 Jahre lang aufbewahrt werden.

Fazit

IVIG ist ein kostbares und lebensveränderndes Medikament für Menschen mit Immundefekten oder Autoimmunerkrankungen wie Kawasaki-Krankheit oder Myasthenia Gravis. Von den Anfängen bei von Behring bis heute hat sich die Therapie von einfachem Serum zu sicheren, effektiven intravenösen Injektionen entwickelt. Mit modernen Sicherheitsmaßnahmen ist IVIG ein unverzichtbares Mittel in der Immuntherapie. Dennoch bleibt Vorsicht bei der Spende und Anwendung entscheidend.