Forscher regen Knorpelwachstum im Knie an
Ein neues Biomaterial, das von einem kalifornischen Biotechnologie-Start-up entwickelt wurde, soll die Erfolgschancen komplexer Operationen erhöhen.
Ein neues Biomaterial, das von einem kalifornischen Biotechnologie-Start-up entwickelt wurde, soll die Erfolgschancen komplexer Kniechirurgieverfahren erhöhen. Die Technik namens "ChonDux" nutzt ein Polymer-Hydrogel, das während der Operation injiziert wird und die Knorpelregeneration anregen kann, in dem es das Zellwachstum stimuliert, berichtet das Technologiemagazin Technology Review in seiner Online-Ausgabe.
In der minimal invasiven Chirurgie setzt man so genannte Mikrofrakturen ein, um das Neuwachstum verschlissener Knorpel im Knie zu stimulieren. In den letzten Jahren unterzogen sich zahlreiche Sportler der Prozedur, darunter auch diverse US-Basketballstars. Die Erfolgschancen des Eingriffes sind jedoch sehr variabel, sagt Norman Marcus, orthopädischer Chirurg am Virginia Cartilage Institute und medizinischer Leiter des ChonDux-Herstellers Cartilix. Unter den jungen Athleten, die kleinere Defekte in ihrem Knieknorpelbereich aufweisen, bietet der Eingriff eine Genesungswahrscheinlichkeit von 75 Prozent. Bei älteren Patienten sinkt sie allerdings auf 50 Prozent, sagt der Mediziner.
Bei einer Mikrofraktur nutzt der Chirurg eine spezielle Ahle, um eine Anzahl kleiner Löcher in den Knochen in der Nähe des Bereiches mit abgebautem Knorpel zu bohren. Knochenmark, das Stammzellen enthält, wandert daraufhin in den beschädigten Raum und formt einen Pfropfen. Dieser gibt Stammzellen ab, die sich zu Knorpelzellen ausdifferenzieren können und schrittweise neues Gewebe bilden. Das Problem: Das neue Gewebe ist Narbenknorpel, kein "echter" Knorpel. Deshalb hat er auch nicht die gleiche Haltbarkeit und Stärke, weswegen die Operation relativ oft scheitert.
ChonDux besteht nun aus einem Hydrogel aus Polyäthylenglykol, einem Polymer, das häufig in Medizinprodukten verwendet wird. Ergänzt wird es um einen biologischen Kleber, der dafür sorgt, dass das Polymer am gewünschten Ort verbleibt. Bei der Operation füllt der Chirurg den Bereich, in dem der Knorpel fehlt, zunächst mit dem Biokleber und bohrt dann wie bei einer normalen Mikrofraktur kleine Löcher in den Knochen, der daneben liegt. Dann wird der leere Bereich mit dem Hydrogel gefüllt, das schließlich mit UVA-Licht bestrahlt wird. Die zähe Flüssigkeit verwandelt sich dadurch in ein Gel. Der Pfropfen, der sich aus der Mikrofraktur bildet, wird dann in dem Hydrogel "gefangen".
Im Tierversuch ergab sich, dass im Vergleich zur Standardoperation mehr Knochenmarkszellen im Pfropfen hängen bleiben, wenn das Hydrogel vorhanden ist. Die Forscher ermittelten außerdem, dass sich die Fehlstellen mit dem Biomaterial schneller wieder füllten und das neu gebildete Gewebe echtem Knorpel stärker ähnelte. Auch die Ergebnisse einer kleinen klinischen Studie in Europa sehen viel versprechend aus. Kernspinaufnahmen des Knies sechs Monate nach dem Eingriff zeigten, dass Patienten, die das Hydrogel erhalten hatten, mehr Gewebewachstum zu verzeichnen hatten als die Kontrollgruppe. Auch die Schmerzen waren geringer.
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(bsc)
