Körpereigene Knochenfabrik im Schienbein
Neues Verfahren soll die schmerhafte Entnahme von Knochengewebe aus der Hüfte ersetzen
Große Mengen von neuem Knochengewebe für Transplantationen könnten künftig schmerzfrei im Schienbein hergestellt werden. Das hat ein internationales Forscherteam bei Untersuchungen an Kaninchen gezeigt. Ein Hohlraum zwischen Knochen und Knochenhaut dient dabei als Bioreaktor. Das neu gebildete Knochengewebe kann zur Behandlung von Verletzungen oder Krankheiten eingesetzt werden. Bisher wird bei größeren Knochenschäden meist Material aus dem Beckenknochen des Patienten entnommen.
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Bei größeren Knochenschäden wie schweren Brüchen oder nach der Entfernung eines Tumors kann eine Knochentransplantation nötig sein. Um Autoimmunreaktionen zu vermeiden, wird dazu körpereigenes Knochengewebe vom Beckenkamm oder vom Hüftbein entnommen und an der betreffenden Stelle eingesetzt. Dies ist jedoch für den Patienten mit starken Schmerzen und Beschwerden verbunden. Andere Methoden zur Knochenbildung basieren auf der Transplantation von Knochenzellen, die vorher mit Wachstumsfaktoren zur Teilung angeregt wurden.
In ihrer Arbeit stellten die Forscher um Stevens nun Knochengewebe her, indem sie im Schienbein den körpereigenen Heilungsmechanismus anregten. Dazu schufen sie mit einem selbst entwickelten hydraulischen Hebeverfahren einen 200 Kubikmillimeter großen Hohlraum zwischen dem Schienbeinknochen und der Knochenhaut. Die Knochenhaut enthält zahlreiche Zellen, die verschiedene Gewebetypen – unter anderem auch Knochengewebe – aufbauen können. Den Hohlraum füllten die Wissenschaftler mit einem kalziumhaltigen Gel, das die Bildung von Knochenzellen fördert.
Die Knochenhaut am Schienbein bildete innerhalb weniger Wochen große Mengen an neuem Knochengewebe. Der neu gebildete Knochen unterschied sich weder in der Druckfestigkeit noch strukturell von herkömmlichem Knochengewebe, stellten Stevens und ihre Kollegen fest. Als die Forscher das neue Knochengewebe in ein beschädigtes Schienbein transplantierten, integrierte sich dieses vollständig in den defekten Schienbeinknochen. Auch in dem Schienbein, in dem das Material hergestellt worden war, kam es nicht zu einer Erkrankung.
Molly Stevens (Technologie-Institut in Massachusetts (MIT), Cambridge) et al.: PNAS (Online-Vorabveröffentlichung, doi 10.1073/pnas.0504705102)
ddp/wissenschaft.de – Katharina Schöbi
