Ersatzgelenk aus körpereigenen Zellen

New York (USA) - Künstliche Hüftgelenke müssen spätestens nach 15 Jahren wieder ausgetauscht werden. Doch ein durch Stammzellen des Patienten erneuertes Gelenk könnte längere Zeit seine Funktion erfüllen. Dass ein solcher biologischer Gelenkersatz prinzipiell möglich ist, haben amerikanische Mediziner jetzt in Tierversuchen erstmals gezeigt. Sie pflanzten Kaninchen eine anatomisch vorgeformte Gerüstsubstanz als Gelenkkopf eines Oberarmknochens ein, die mit einem Wachstumsfaktor versehen war. Dadurch wurden Stammzellen angelockt, die Knorpel- und Knochengewebe bildeten und das Gelenk funktionstüchtig machten. Besonders für jüngere Patienten könnte diese Technik des Tissue Engineering sinnvoll sein, schreiben die Forscher im Fachblatt "The Lancet".

"Das ist das erste Mal, dass die vollständige Oberfläche eines Gelenks regeneriert und seine Funktion wiederhergestellt wurde. Eine Regeneration von Knorpel und Knochen aus den Stammzellen des Patienten könnte in Zukunft auch klinisch anwendbar sein", sagt Jeremy Mao vom Columbia University Medical Center in New York. Sein Forscherteam ersetzte bei zehn Kaninchen jeweils einen Gelenkkopf der Vorderbeine durch eine der Gelenkform passgenau nachgebildete poröse Gerüstsubstanz aus Polycaprolacton und Hydroxyapatit. Diese war getränkt mit einem Kollagen-Gel, das den Wachstumsfaktor TGF-beta3 enthielt. Der Wachstumsfaktor lockte Stamm- und Vorläuferzellen des Körpers an, die sich in und auf der Gerüstsubstanz anhefteten und zu Knorpel- und Knochenzellen weiterentwickelten. Dadurch war es nicht nötig, im Labor angezüchtete Stammzellen zu übertragen. Bereits nach 3-5 Wochen konnten die Tiere das Ersatzgelenk wieder zur Fortbewegung nutzen.

Vor einem klinischen Einsatz dieser Technik sei allerdings zu bedenken, dass ältere Menschen ein geringeres Potenzial zur Geweberegeneration besitzen und das neue Gelenk mehrere Wochen lang nicht benützen könnten, schreibt Patrick Warnke von der Bond University in Australien in einem begleitenden Kommentar. Aber jüngere Patienten würden von einem dauerhaften biologisch erzeugten Ersatzgelenk profitieren. Möglicherweise ließe sich das Verfahren verbessern, so Warnke, wenn das neue Gelenk zunächst in einem Rückenmuskel des Patienten wachsen könnte und erst dann gegen das erkrankte Gelenk ausgetauscht würde.