Forschung + Innovation
„Knochenfabrik“ produziert Ersatzmaterial im eigenen Körper

Wissenschaftler haben eine Art Knochenfabrik entwickelt, mit dem sich direkt im eigenen Körper Ersatzgewebe züchten lässt. Dieses kann entnommen und an anderer Stelle des Körpers zur Behandlung schwerer Brüche oder bei Erkrankungen des Knochenapparats eingesetzt werden.

dpa WASHINGTON. Wissenschaftler haben eine Art Knochenfabrik entwickelt, mit dem sich direkt im eigenen Körper Ersatzgewebe züchten lässt. Dieses kann entnommen und an anderer Stelle des Körpers zur Behandlung schwerer Brüche oder bei Erkrankungen des Knochenapparats eingesetzt werden.

Das schreiben die Forscher in den „Proceedings“ der US-Akademie der Wissenschaften („Pnas“; DOI: 10.1 073/pnas.0 504 705 102). Abstoßungsreaktionen nach der Transplantation würden auf diese Weise vermieden.

Prasad Shastri von der Vanderbilt-Universität in Nashville (US-Staat Tennessee) und seine Mitarbeiter führten ihre Versuche mit Kaninchen durch. Nahe des Schienbeins der Tiere schufen sie zunächst einen „Bioreaktor“, also einen Raum, in dem der neue Knochen heranwachsen kann. Dazu spritzten sie eine Flüssigkeit zwischen das Schienbein und die direkt darüber liegenden Zellschicht. Die entstehende Höhle füllten sie mit einem Gel. Anschließend mussten die Forscher nur noch abwarten: Im Zuge der Wundheilung bildete sich in dem Bioreaktor ohne weiteres Zutun neuer Knochen.

Nach sechs Wochen zeigte sich, dass das neu gebildete Gewebe die gleichen Eigenschaften besitzt wie normal gewachsener Knochen, also eine entsprechende Festigkeit und Mineralisierung zum Beispiel. Zwischen dem neuen Knochen und dem alten gibt es zudem eine Art „Sollbruchstelle“, so dass das neue Gewebe leicht zu entnehmen ist. Die Wissenschaftler transplantierten dieses dann auf einen frischen Bruch am anderen Schienbein der Tiere. Anschließende Untersuchungen zeigten, dass sich der Ersatzknochen mit dem beschädigten Knochen problemlos verbindet.

Ersatzknochen wird nach schweren Brüchen benötigt oder wenn durch eine Erkrankung wie Krebs Knochen zerstört wurde. Auch bei so genannten Wirbelversteifungen ist Knochenmaterial gefragt. Heute wird dieses zumeist aus dem Beckenkamm gewonnen. Von dort ist es jedoch nicht nur schlecht zu entnehmen, auch die verfügbare Menge ist begrenzt, und die Patienten leiden oft noch Jahre nach dem Eingriff unter Schmerzen. Mit dem neuen Verfahren könnten diese Probleme umgangen werden, meinen die Forscher. In ersten Versuchen sei es zudem gelungen, auch Knorpel in dem Bioreaktor zu züchten. Prinzipiell sei darüber hinaus denkbar, auch anderes Gewebe - etwa solches der Leber - auf diese Weise nachzuzüchten.

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