Kieferknochen aus adulten Stammzellen geschaffen

Wissenschaftler der Columbia University haben Teile eines Kiefergelenkes aus adulten Stammzellen geschaffen. Es ist laut ihren Angaben das erste Mal, dass ein komplexer, anatomisch geformter Knochen durch dieses Verfahren entstanden ist.

Dieser Ansatz soll nun nicht nur dafür eingesetzt werden, Erkrankungen dieses konkreten Gelenks zu behandeln, sondern auch bei anderen Knochen angewendet werden. Details der Studie wurden in den Proceedings of the National Academy of Sciences veröffentlicht.

Der im Labor entstandene Knochen ist das Kiefergelenk (TMJ). Probleme mit diesem Gelenk können durch Geburtsfehler, Arthritis oder Verletzungen entstehen. Obwohl sie weit verbreitet sind, kann ihre Behandlung schwer sein. Das Gelenk verfügt über eine komplexe Struktur, die es schwer macht, Transplantate aus anderen Teilen des Körpers einzusetzen. Für die aktuelle Studie wurden menschliche Stammzellen aus dem Knochenmark verwendet.

Sie wurden in einem Gerüst aus Gewebe platziert und basierend auf digitalen Bildern eines Patienten in die richtige Form gebracht. Die Kultivierung der Zellen erfolgte anschließend in einem speziellen Bioreaktor, der das wachsende Knochengewebe wie bei einem normalem Wachstum mit Nährstoffen versorgte. Die leitende Wissenschaftlerin Gordana Vunjak-Novakovic betonte, dass die Möglichkeit, individualisierte Knochentranslantate aus den Stammzellen eines Patienten zu schaffen, die derzeitigen Behandlungsmöglichkeiten revolutionieren würde. Das Verfahren könnte auch bei anderen Knochen des Kopfes und des Nackens zum Einsatz kommen. Dazu gehörten Knochen des Schädels und der Wange, die ähnlich schwer zu transplantieren sind.

Die Wissenschaftler seien davon ausgegangen, dass der Kieferknochen der härteste Test für das Verfahren sein würde. Würde es gelingen, ihn nachzubilden, sei dies bei jedem anderen Knochen auch möglich. Sie betonte, dass das im Labor geschaffene Gelenk ausschließlich aus Knochenmasse bestehe und kein anderes Gewebe wie zum Beispiel Knorpel enthalte. Das Team arbeitet derzeit auch an einem neuen Verfahren zur Herstellung hybrider Transplantate aus Knochen und Knorpeln. Eine weitere große Herausforderung wird laut BBC sein, Knochen mit einer Blutversorgung zu schaffen, die einfach an die Blutversorgung des Wirtes angeschlossen werden können.