Für viele Erkrankungen im Endstadium ist eine Organtransplantation die beste Behandlungsmethode. Allerdings stellt ein vorzeitiger Verlust des Transplantats ein Problem dar. Eine Abstoßungsreaktion sollte deshalb so früh wie möglich erkannt werden, um rechtzeitig intervenieren zu können. Eine Möglichkeit, die Transplantatfunktion zukünftig mithilfe eines nicht invasiven Verfahrens zu überwachen, könnte die Quantifizierung sogenannter donorspezifischer zellfreier DNA (donor derived cell free DNA, dd cfDNA) im Serum der Empfänger*innen bieten.¹ Während diese Methode lange als vielversprechend, aber noch nicht ausgereift galt, liefert die jüngste Forschung zunehmend robuste Belege für ihren klinischen Nutzen.

Bei cfDNA handelt es sich um Fragmente von Desoxyribonukleinsäure, die beim Abbau von Zellen in das Blut und andere Körperflüssigkeiten freigesetzt werden. Sie ist bei jedem Menschen nachweisbar, allerdings ist bei erkrankten Personen die Konzentration an cfDNA wesentlich höher.²

 

Nach einer Organtransplantation kann auch die zellfreie DNA des Spenders oder der Spenderin im Serum der transplantierten Person nachgewiesen werden. So steigt die Konzentration der dd-cfDNA direkt nach der Transplantation in der Regel zunächst an und sinkt im Verlauf von einer Woche wieder ab.³ Kommt es allerdings zu einer Organschädigung oder zu einer Abstoßungsreaktion, erhöht sich die Menge der dd-cfDNA und könnte somit einen Rückschluss auf den Zustand des Transplantats erlauben, ohne dass ein invasiver Eingriff erforderlich wäre.³ Darüber hinaus zeigten erste Studien, dass dieser Konzentrationsanstieg bereits messbar ist, bevor andere Anzeichen für eine Komplikation auftreten.⁴

Neue Studiendaten untermauern nun diese ersten Annahmen:

Bromberg et al. werteten im Rahmen des KOAR-Registers (Kidney Allograft Outcomes AlloSure Registry) 1.070 Biopsien von 1.743 Nierentransplantations (NTx)-Patient*innen aus 56 Zentren aus.⁵ Die Frage: Hilft ein dd-cfDNA-Wert dabei vorherzusagen, ob eine Biopsie tatsächlich eine Abstoßung zeigen wird? Die Antwort: Erhöhte dd-cfDNA-Werte verbesserten die Vortest-Wahrscheinlichkeit einer biopsie-verifizierten Abstoßung (biopsy-proven acute rejection, BPAR) sowohl bei geplanten Surveillance-Biopsien als auch bei klinisch indizierten Biopsien.⁵ Praktisch bedeutet das: dd-cfDNA könnte helfen, Biopsien gezielter einzusetzen. Zudem zeigte sich, dass erhöhte Werte häufiger mit antikörpervermittelten (antibody-mediated rejection, ABMR) oder gemischten Abstoßungsformen assoziiert waren, während unauffällige Werte öfter auf keine Abstoßung, Borderline-Veränderungen oder eine T-Zell-vermittelte Abstoßung (T cell-mediated rejection, TCMR) Grad 1A hindeuteten.⁵

 

Einen anderen Blickwinkel nimmt die PEDAL-Studie (Prospera Enhancement by Detecting dd-cfDNA Levels) von Bunnapradist et al. ein: Was verrät dd-cfDNA über den Verlauf nach einer Abstoßung? Von 488 eingeschlossenen NTx-Patient*innen erlitten 96 eine BPAR. 66 von ihnen konnten vollständig nachverfolgt werden: Bei diesen wurde dd-cfDNA über acht Wochen nach der Abstoßungsdiagnose gemessen und klinische Endpunkte nach zwölf Monaten erfasst.⁶ Die Studie identifizierte vier verschiedene dd-cfDNA-Verlaufsmuster: zwei mit günstigerer, zwei mit ungünstigerer Prognose. Bei Patient*innen mit günstigem Verlaufsmuster war die Wahrscheinlichkeit eines positiven Outcomes 60-mal höher als bei denen mit ungünstigem Muster.⁶ Damit rückt dd-cfDNA nicht mehr nur als Diagnose-, sondern auch als Prognosetool in den Blick.

Bisher war die Nierentransplantation klar im Fokus der dd-cfDNA-Forschung. Nun kommen erste prospektive Daten für die Leber dazu. Julian et al. untersuchten in einer prospektiven Beobachtungsstudie an erwachsenen Lebertransplantations (LTx)-Patient*innen, ob dd-cfDNA und microRNAs (miRNAs) als Biomarker für Transplantatfunktion und Abstoßung taugen.⁷ Bei akuten Abstoßungsepisoden lagen die dd-cfDNA-Spiegel im Median 3,9-fach höher als bei stabilen Patient*innen.⁷ Allerdings ist der dd-cfDNA-Grundspiegel bei Lebertransplantierten generell höher als bei anderen Organen, was die Interpretation etwas erschwert.⁷ Hier kommen miRNAs ins Spiel: Diese kleinen RNA-Moleküle werden ebenfalls beim Zellabbau ins Blut freigesetzt. Die zusätzliche Messung von miR-155-5p, miR-122-5p und miR-181a-5p verbesserte die diagnostische Genauigkeit weiter. Ob sich die Kombination beider Marker in der Breite bewährt, müssen größere Validierungsstudien zeigen.⁷

Ein häufig genanntes Problem der dd-cfDNA war bisher das Fehlen einheitlicher Standards: Verschiedene Labore, verschiedene Schwellenwerte, schwer vergleichbare Ergebnisse. Hier tut sich etwas.

 

Die STAR-Arbeitsgruppe (Sensitization in Transplantation: Assessment of Risk Working Group) hat 2026 ein Statement veröffentlicht, das sich genau dieser Frage widmet.⁸ Der Zusammenschluss verschiedener Transplantationsorganisationen legt darin den Fokus auf die analytische Validität von dd-cfDNA-Tests als Voraussetzung für eine verlässliche klinische Nutzung.⁸ Es ist das erste Mal, dass eine breit aufgestellte Transplantations-Kollaboration strukturierte Empfehlungen zur Vereinheitlichung von Messmethodik und klinischer Anwendung herausgibt.

dd-cfDNA ist auf dem Weg vom Forschungsobjekt zum klinischen Werkzeug. Große prospektive Studien zeigen, dass der Biomarker die Diagnostik bei Nierentransplantationen verbessern und Biopsien gezielter steuern kann. Für die Leber gibt es erste ermutigende Daten. Und mit dem STAR-Statement liegt erstmals ein gemeinsamer Rahmen für die Standardisierung vor. Offen bleiben Fragen zur optimalen Kombination mit anderen Biomarkern, zu organspezifischen Schwellenwerten und zur Rolle als Verlaufsmarker nach einer Abstoßung. Es bleibt spannend.

1. Martuszewski A et al. J Clin Med. 2021 Jan; 10(2):123.
2. Heitzer E et al. Trends Mol. Med. 2020;26:519–528.
3. Beck J et al. Transplant. Proc. 2015;47:2400–2403.
4. Filippone EJ, Farber JL. Transplantation. 2021;105(3):509-516.
5. Bromberg JS et al. Am J Transplant. 2025;25(12):2529–2542.
6. Bunnapradist S et al. Am J Transplant. 2025;25(12).
7. Julian J et al. Front Immunol. 2025;16:1604200.
8. Valenzuela NM et al. Am J Transplant. 2026;26(1):20–31.

 

Bildquelle iStock.com/ipopba