Knochenregeneration zur Heilung komplexer Brüche

Gebrochene Knochen wachsen nicht in jedem Fall wieder vollständig zusammen, insbesondere nach schwerwiegenden Verletzungen, wie sie etwa bei Autounfällen entstehen. Wenn ein Knochen mehrfach gebrochen ist, der Blutfluss behindert wird oder es zu einer Infektion kommt, können Komplikationen auftreten. Und die Patienten können von Einkommensverlust und einer Behinderung betroffen sein.

Es besteht dringender Bedarf für Knochenregenerationsverfahren. Knochen stellt in Europa nach Blut das am zweithäufigsten transplantierte Gewebe dar, jährlich werden etwa 1 Million entsprechende Eingriffe durchgeführt. Der weltweite Markt für Knochenersatzmaterial wird derzeit auf 5 Milliarden EUR geschätzt und wächst jedes Jahr um 10 %.

Erfolge aus früherer Forschung

EU-geförderte Forscher entwickelten eine neue Kombination aus Stammzellen und Biomaterial, aus dem an Stellen, an denen ein Bruch nicht richtig heilen konnte, neuer Knochen wachsen kann. Die Forscher des ORTHOUNION-Projekts werden nun klinische Studien durchführen, um die Behandlung an Patienten aus ganz Europa zu erproben.

Mit diesen klinischen Studien wird das Verfahren getestet, das im vorausgegangenen REBORNE-Projekt, das von 2010 bis 2015 lief, entwickelt wurde. In diesem Projekt definierten Forscher eine Kombination aus Stammzellen und biphasischem Calciumphosphat, einem Knochenersatzmaterial. Im Rahmen des Verfahrens werden mesenchymale Stammzellen aus dem Knochenmark des Patienten extrahiert und außerhalb des Körpers multipliziert. Diese Bindegewebszellen können sich in viele verschiedene Zelltypen differenzieren, auch in Knochenzellen. Die Ergebnisse der ersten Versuche fielen äußerst vielversprechend aus.

Mit den in ORTHOUNION durchgeführten Versuchen wird die Wirksamkeit der REBORNE-Kombination anhand eines Knochentransplantats aus der Hüfte eines Patienten beurteilt, mit dem Brüche in den Röhrenknochen der Arme oder Beine behandelt werden sollen. Die Transplantation von Gewebe von anderen Knochen des Patienten stellt aktuell die am weitesten verbreitete Behandlungsmethode für Knochendefekte dar, doch die Menge des verfügbaren Gewebes ist begrenzt, und es kann zu Komplikationen kommen. Knochenmaterial aus einer Gewebebank könnte eine Alternative sein, birgt jedoch das Risiko für Infektionen oder eine Abstoßung durch das Immunsystem.

Durch groß angelegte komparative Studien werden die ORTHOUNION-Forscher die Sicherheit und Wirksamkeit des neuen Biomaterials zur Behandlung komplexer Knochenverletzungen überprüfen. Patienten in zwanzig Krankenhäusern in Deutschland, Frankreich, Italien und Spanien werden an der Studie teilnehmen, die über fünf Jahre von der Universidad Autonoma de Madrid koordiniert wird. Das 6 Millionen EUR schwere Projekt wird vollständig von der EU finanziert.

Diese Unternehmung vertieft unser Wissen über Stammzellen und Tissue Engineering in der regenerativen Medizin – einem wichtiger werdenden Bereich der medizinischen Innovation, der Patienten Hoffnung auf wirksamere Behandlungen schenkt.

Weitere Informationen:
ORTHOUNION-Projektseite bei CORDIS
REBORNE-Projektwebsite