Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Knochenzüchtung: High Tech für den neuen Zahn

04.05.2007
Knochengewebe lässt sich in einer Umgebung züchten, die den nachwachsenden Rohstoff mit Blutgefäßen versorgt. Davon profitieren Patienten mit großen Knochendefekten. Die Heilung kleinerer Defekte in der Implantologie lässt sich hingegen mit gentechnisch hergestellten Proteinen, sogenannten BMPs (Bone morphogenic Proteins) beschleunigen. Ein erster Wirkstoff wurde unlängst in den USA zugelassen. Auch in Deutschland werden solche Substanzen erprobt, berichten Professor Hendrik Terheyden von der Klinik für MKG-Chirurgie der Universität Kiel auf dem 20. Jahreskongress der Deutschen Gesellschaft für Implantologie in München.

Der Titel des Plenarvortrags von Professor Hendrik Terheyden von der Klinik für MKG-Chirurgie der Universität Kiel auf dem Jahreskongress der DGI ist eine rhetorische Frage: "Knochenzüchtung - geht das?" Denn die Antwort ist eindeutig: "Ja", sagt Terheyden. Den Beweis haben er und sein Team bereits vor drei Jahren erbracht. Damals berichteten die Kieler MKG-Chirurgen, dass es ihnen erstmals gelungen sei, Teile eines Unterkiefers aus körpereigenen Zellen eines Patienten zu züchten und diesem einzupflanzen. Die Forscher hatten ein Gemisch aus Knochenersatzmaterial, Stammzellen aus dem Knochenmark des Patienten und biologische Wachstumsfaktoren in einem "Käfig" aus Titan gemischt und in den Rückenmuskel des Patienten implantiert. Binnen sieben Wochen war die Knochenbildung soweit fortgeschritten, dass der Käfig in den Kiefer eingebaut werden konnte.

Um derart große Knochenstücke zu regenerieren ist eine "Zutat" unerlässlich: Blutgefäße, die das neu gebildete Gewebe ernähren. Und diese benötigen Zeit, um aus dem umgebenden Gewebe in den "Nachwuchs" einzuwachsen.

Ohne Saft keine Kraft. Darum steht bislang auch der Beweis aus, dass es möglich ist, mit Geweben, die im Reagenzglas gezüchtet wurden ("in vitro tissue engineering"), durch eine Transplantation in den Körper größere Defekte zu heilen. Terheyden: In solchen Fällen sterben die transplantierten Zellen ab, das Gewebe wird nekrotisch, weil die Blutgefäße fehlen.

... mehr zu:
»BMP »Blutgefäße »Gewebe

Die wichtige Blutversorgung der Nachzucht kann nur dadurch sichergestellt werden, indem die Stammzellen, die Gerüstsubstanz und die Wachstumsfaktoren in ein Gewebelager integriert werden, das Blutgefäße ausbilden kann. "Dies ist etwa in der Muskulatur möglich", erklärt Terheyden. In dieser Umgebung können die Stammzellen langsam zu Knochen heranwachsen und neue Blugefäße bilden - das Prinzip, das die Kieler Forscher bei ihrem bahnbrechenden Experiment 2004 eingesetzt haben. "So kann man größere Knochensegmente für den Kiefer herstellen, dann explantieren und einschließlich der Blutgefäße in große Defekte implantieren", erklärt Terheyden.

Bei kleinen Implantat-Defekten genügt demgegenüber häufig schon, nur die Gerüstsubstanz in den Defekt zu füllen, sogenannte Knochenersatzmaterialien, über die der Knochen hinweg wächst. Kleine Defekte in einer knöchernen Umgebung können so gut versorgt werden. Wenn ein Defekt von Knochen umgeben ist, lassen sich so Defekte bis zu einer Größe von zwei Zentimeter behandeln, z.B. im sogenannten Sinusboden, einem Abschnitt im Seitenzahnbereich des Oberkiefers. Nachteil dieser Verfahren ist die lange Heilungszeit von sechs bis neun Monaten.

Auf dem Weg zum "Turbo-Knochen". Viele Wachstumsfaktoren, welche die Knochenregeneration beschleunigen sollen wirken nur beschränkt. Ein kurz PDGF genannte Faktor (platelet-derived Growth Factor) ist dafür ein Beispiel. Auch das mit Thrombozyten angereicherte Eigenblut von Patienten (PRP) hat sich nicht als sehr wirksam erwiesen.

"Unter allen verfügbaren Prinzipien der Knochenheilungsbeschleuniger haben sich sogenannte BMPs (Bone morphogenic Proteins) am wirksamsten erwiesen", erklärt Terheyden. Ein kurz OP1 genannter Faktor ist nur für orthopädische Eingriffe zugelassen. Einer weiter Vertreter dieser Gruppe, das BMP2 wurde am 14. März 2007 in den USA für kieferchirurgische und implantologische Anwendungen zugelassen - 17 Jahre nach der Entdeckung dieser Eiweißstoffe. Der Preis beträgt umgerechnet 3500 Euro pro Dosis. Für eine Verstärkung des Sinusbodens, den sogenannten "Sinuslift" sind zwei Dosen erforderlich. Der Faktor wird auf einer Kollagenwatte appliziert und in den Defekt eingebracht. Weil die Watte nicht stabil ist, ist die Anwedung nur in einem geschützten Defekt möglich, z.B. im Sinusboden, wo die Watte nicht verschoben werden kann. "Eine Behandlung mit diesem BMP kann das autologe Knochentransplantat aus dem Beckenkamm vollständig ersetzen", berichtet Terheyden. Weil es funktioniert, wird sich das Prinzip auch durchsetzen - davon ist der Kieler MKG-Chirurg überzeugt. Doch für die Implantologie sei die Substanz noch deutlich zu teuer.

Das Team von der Kieler Uniklinik erprobt derzeit zusammen mit anderen Forschergruppen im Rahmen einer multizentrischen Studie auch einen anderen Wachstumsfaktor. Dieser wird kurz GDF 5/BMP 14 genannt. "Die ersten Ergebnisse sehen zwar vielversprechend aus", sagt Terheyden, "doch für eine abschließende Beurteilung dieses neuen Wirkstoffs aus der Gruppe der BMPs ist es noch zu früh."

Für Rückfragen:
Prof. Dr. Dr. Hendrik Terheyden
Vizepräsident DGI e.V.
Stellv.Direktor/Leitender Oberarzt der Klinik
für MKG-Chirurgie Universität Kiel
Arnold-Heller-Straße 16, 24105 Kiel
Tel.: 0431 597-2783, Fax: 0431 597-2930
Mail: terheyden@dgi-ev.de
PRESSEKONTAKT:
Barbara Ritzert, ProScience Communications GmbH,
Andechser Weg 17, 82343 Pöcking
Tel. 08157 93 97-0, Fax: 08157 93 97-97
Mail: ritzert@proscience-com.de

Barbara Ritzert | idw
Weitere Informationen:
http://www.dgi-ev.de

Weitere Berichte zu: BMP Blutgefäße Gewebe

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Medizin Gesundheit:

nachricht Verschwindende Äderchen: Diabetes schädigt kleine Blutgefäße am Herz und erhöht das Infarkt-Risiko
23.03.2017 | Technische Universität München

nachricht Ein Knebel für die Anstandsdame führt zu Chaos in Krebszellen
22.03.2017 | Wilhelm Sander-Stiftung

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Medizin Gesundheit >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Fliegende Intensivstationen: Ultraschallgeräte in Rettungshubschraubern können Leben retten

Etwa 21 Millionen Menschen treffen jährlich in deutschen Notaufnahmen ein. Im Kampf zwischen Leben und Tod zählt für diese Patienten jede Minute. Wenn sie schon kurz nach dem Unfall zielgerichtet behandelt werden können, verbessern sich ihre Überlebenschancen erheblich. Damit Notfallmediziner in solchen Fällen schnell die richtige Diagnose stellen können, kommen in den Rettungshubschraubern der DRF Luftrettung und zunehmend auch in Notarzteinsatzfahrzeugen mobile Ultraschallgeräte zum Einsatz. Experten der Deutschen Gesellschaft für Ultraschall in der Medizin e.V. (DEGUM) schulen die Notärzte und Rettungsassistenten.

Mit mobilen Ultraschallgeräten können Notärzte beispielsweise innere Blutungen direkt am Unfallort identifizieren und sie bei Bedarf auch für Untersuchungen im...

Im Focus: Gigantische Magnetfelder im Universum

Astronomen aus Bonn und Tautenburg in Thüringen beobachteten mit dem 100-m-Radioteleskop Effelsberg Galaxienhaufen, das sind Ansammlungen von Sternsystemen, heißem Gas und geladenen Teilchen. An den Rändern dieser Galaxienhaufen fanden sie außergewöhnlich geordnete Magnetfelder, die sich über viele Millionen Lichtjahre erstrecken. Sie stellen die größten bekannten Magnetfelder im Universum dar.

Die Ergebnisse werden am 22. März in der Fachzeitschrift „Astronomy & Astrophysics“ veröffentlicht.

Galaxienhaufen sind die größten gravitativ gebundenen Strukturen im Universum, mit einer Ausdehnung von etwa zehn Millionen Lichtjahren. Im Vergleich dazu ist...

Im Focus: Giant Magnetic Fields in the Universe

Astronomers from Bonn and Tautenburg in Thuringia (Germany) used the 100-m radio telescope at Effelsberg to observe several galaxy clusters. At the edges of these large accumulations of dark matter, stellar systems (galaxies), hot gas, and charged particles, they found magnetic fields that are exceptionally ordered over distances of many million light years. This makes them the most extended magnetic fields in the universe known so far.

The results will be published on March 22 in the journal „Astronomy & Astrophysics“.

Galaxy clusters are the largest gravitationally bound structures in the universe. With a typical extent of about 10 million light years, i.e. 100 times the...

Im Focus: Auf der Spur des linearen Ubiquitins

Eine neue Methode ermöglicht es, den Geheimcode linearer Ubiquitin-Ketten zu entschlüsseln. Forscher der Goethe-Universität berichten darüber in der aktuellen Ausgabe von "nature methods", zusammen mit Partnern der Universität Tübingen, der Queen Mary University und des Francis Crick Institute in London.

Ubiquitin ist ein kleines Molekül, das im Körper an andere Proteine angehängt wird und so deren Funktion kontrollieren und verändern kann. Die Anheftung...

Im Focus: Tracing down linear ubiquitination

Researchers at the Goethe University Frankfurt, together with partners from the University of Tübingen in Germany and Queen Mary University as well as Francis Crick Institute from London (UK) have developed a novel technology to decipher the secret ubiquitin code.

Ubiquitin is a small protein that can be linked to other cellular proteins, thereby controlling and modulating their functions. The attachment occurs in many...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Lebenswichtige Lebensmittelchemie

23.03.2017 | Veranstaltungen

Die „Panama Papers“ aus Programmierersicht

22.03.2017 | Veranstaltungen

Über Raum, Zeit und Materie

22.03.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Besser lernen dank Zink?

23.03.2017 | Biowissenschaften Chemie

Lebenswichtige Lebensmittelchemie

23.03.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Innenraum-Ortung für dynamische Umgebungen

23.03.2017 | Architektur Bauwesen