Damit gebrochene Knochen schneller heilen

Die Forschergruppe ist auf sechs Jahre angelegt, wobei sie sich nach drei Jahren einer Zwischenbegutachtung zu unterziehen hat. Die Würzburger haben für das Vorhaben Stellen für zwei Wissenschaftler und eine Technische Assistenz genehmigt bekommen. Insgesamt fördert die DFG das Würzburger Team in den kommenden drei Jahren mit rund einer halben Million Euro.

Die Heilung von Knochenbrüchen ist bei Patienten mit einer Osteoporose gestört und verzögert. Falls die Brüche operiert werden müssen, können die notwendigen Implantate häufig nur schwierig in dem brüchigen Knochengewebe befestigt werden: „Darum haben die derart versorgten Frakturen nicht die nötige Anfangsstabilität, um eine schnelle Mobilisierung und Rehabilitation zu gewährleisten“, erklärt Professor Jakob.

Patienten mit Osteoporose sind aufgrund ihrer Krankheit ohnehin schon in ihrer Mobilität eingeschränkt und können sich auch nicht mehr vollständig selbst versorgen. Wenn dann ein Knochenbruch dazukommt, der die Betroffenen noch unbeweglicher macht, verschärft sich ihre Lage deutlich. Nicht selten kommen weitere Komplikationen hinzu, die sich aus der Notwendigkeit der Krankenhauseinweisung und der folgenden Bettlägerigkeit entwickeln.

Das Ziel der DFG-Forschergruppe ist es darum, die molekularen und zellulären Mechanismen der gestörten Knochenheilung zu erfassen. Mit diesem zusätzlichen Wissen sollen dann neue therapeutische Möglichkeiten und Strategien entwickelt werden, mit denen sich die Heilung beschleunigen und die Stabilisierung des Knochens operativ verbessern lässt.

Das Konsortium setzt sich zusammen aus vier Arbeitsgruppen aus den Universitäten Ulm, Hamburg, München und Würzburg. Ihre Fähigkeiten ergänzen sich in idealer Weise: Die Gruppe des Sprechers, Professor Lutz Claes, vom Institut für Unfallchirurgische Forschung und Biomechanik in Ulm befasst sich seit Jahren mit der Biomechanik bei der Heilung von Knochenbrüchen und bringt von daher die Kompetenz für die Entwicklung neuer operativer Verfahren mit. Die Hamburger Forscher um Professor Michael Amling von der Unfallchirurgischen Klinik sind Spezialisten für die Genetik der Osteoporose am Maus-Modell. Sie können wichtige Beiträge zu den zellbiologischen Mechanismen liefern, die bei der Osteoporose gestört sind.

Das Münchener Team setzt sich zusammen aus Wissenschaftlern der Chirurgischen Klinik der Universität unter der Leitung von Professor Wolf Mutschler und aus Forschern vom Institut für molekulare Tierzucht und Biotechnologie unter der Leitung von Professor Eckhard Wolf. In diesem Institut wurden Methoden zur Klonierung von Großtieren erarbeitet. Darum gibt es dort die Möglichkeit, Modelle für osteoporotische Brüche zu entwickeln und operative Verfahren zu testen. Dazu Professor Jakob: „Wenn neue chirurgische Methoden gefunden werden müssen, ist aus technischen Gründen die Erprobung an großen Tieren wie zum Beispiel Schweinen unverzichtbar, bevor man die Verfahren am Menschen anwendet. Die Klonierung der Tiere ermöglicht kontrollierte Verhältnisse, und die gleichmäßige Zusammensetzung der Tierversuchsgruppen hilft sicherlich dabei, die Anzahl von Tierversuchen auf diesem Gebiet zu begrenzen.“

Die Würzburger Arbeitsgruppe aus dem Orthopädischen Zentrum für Muskuloskelettale Forschung beschäftigt sich mit den Defekten, die bei Menschen mit Osteoporose an den so genannten mesenchymalen Stammzellen auftreten. „Diese Stammzellen sind die Quelle der Regenerations- und Heilungskapazität des Knochens, so dass man aus ihrer Charakterisierung im Vergleich zu gesunden Stammzellen eine Identifikation der Defizite erwarten kann, die bei der Osteoporose vorliegen“, erklärt der Professor. Die Würzburger arbeiten eng mit den Hamburgern zusammen, um deren an Mäusen gewonnene Ergebnisse mit den Verhältnissen bei menschlichen Stammzellen zu vergleichen. So wollen die Forscher möglichst wichtige zellbiologische Veränderungen herausgreifen und sie auf ihre therapeutische Verwertbarkeit hin untersuchen.

Das Orthopädische Zentrum für Muskuloskelettale Forschung arbeitet in der Orthopädischen Klinik König-Ludwig-Haus des Bezirks Unterfranken. Leiter der Klinik ist Professor Jochen Eulert, der zugleich den Lehrstuhl für Orthopädie der Universität innehat. Leiter des Zentrums ist Professor Jakob. Seine Arbeitsgruppe wird großzügig unterstützt vom Bezirk, der die Räume zur Verfügung stellt und für die Grundausstattung der Forscher aufkommt.

Weitere Informationen: Prof. Dr. Franz Jakob, Zentrum für Muskuloskelettale Forschung, T (0931) 803-1581, f-jakob.klh@mail.uni-wuerzburg.de