Mediziner haben bei Kaninchen erstmals ein Gelenk an Ort und Stelle neu wachsen lassen ? und das sogar ohne dafür präparierte Stammzellen zu verwenden. Die Wissenschaftler entfernten zunächst ein Gelenk in der Vorderpfote der Nagetiere. Stattdessen implantierten sie lediglich ein vom Körper abbaubares Grundgerüst, das mit einem Wachstumsfaktor versehen war. Dieser erzeugte einen sogenannten Homing-Effekt: Er lockte Stammzellen ins Zielgewebe. Ergebnis: Knorpel und Knochen bildeten sich entsprechend der Gerüstform selbstständig nach. Bereits nach vier Wochen konnten die Kaninchen wieder hoppeln und bewegten sich dabei wie gesunde Tiere.
Bei schweren Gelenkserkrankungen wie etwa Arthrosen kommt es nach einer anfänglichen Knorpelschädigung oft zu Gelenkverschleiß und die degenerierten Gelenke müssen ausgetauscht werden. Die dann eingebauten Ersatz-Gelenke bestehen meist aus Titan, Stahl oder synthetischen Materialien und besitzen eine begrenzte Lebensdauer von zehn bis 15 Jahren. Da die Menschen jedoch immer älter werden und zudem immer früher erkranken, leben sie oft länger als das künstliche Gelenk. Dann müssen sie im bereits fortgeschrittenen Alter eine zweite strapaziöse Operation aushalten. Zudem lassen sich derartige Operationen nicht beliebig oft durchführen, was bei jungen Erkrankten oder Unfallopfern besonders problematisch ist.
Abhilfe schaffen könnten Ersatzgelenke, die vor Ort im Körper wachsen. Bisher war dies jedoch nicht gelungen, weder mit Hilfe von gezüchteten noch von im Körper selbst gebildeten Stammzellen. Letzteres hat das Forscherteam um Jeremy Mao von der Columbia University in New York nun bei Kaninchen geschafft. Sie implantierten den Tieren zunächst einen Rohbau eines künstlichen Gelenks aus dem Struktureiweiß Kollagen. Dieser war mit einem Wachstumsfaktor versehen, also einem Protein, das unter anderem an der Übermittlung von Botschaften zwischen den Zellen sowie an Prozessen der Zellentwicklung beteiligt ist. Er veranlasste Stammzellen, an die beschädigte Stelle zu wandern und dort sowohl Knorpel als auch Knochenmasse mit den dazugehörigen Blutgefäßen zu bilden. Vier Wochen später konnte das selbstständig gebildete Gelenk das Körpergewicht der Kaninchen problemlos tragen und die Tiere bewegten sich wieder völlig normal.
“Es ist das erste Mal, dass ein komplettes Gelenk nachgebildet wurde und alle Bewegungsfunktionen wieder intakt sind”, sagt Studienautor Mao. Nach demselben Prinzip sei es in Zukunft auch möglich Knie-, Schulter-, Hüft- oder Fingergelenke direkt im Körper zu produzieren. Bis die Methode allerdings beim Menschen angewandt werden könne, sei noch ein langer Weg. Auch Patrick Warnke von der Bond University im australischen Gold Coast lobt in einem Kommentar die Ergebnisse der Studie, schränkt jedoch ein: “Nicht alle Patienten haben dieselben Fähigkeiten der Selbstregeneration”. Besonders bei älteren Patienten bestehe das Risiko einer sehr langen Bewegungsunfähigkeit, welche durch den Einbau eines künstlichen Gelenks deutlich verkürzt werde.
Jeremy Mao (Columbia University, New York, USA) et al.: The Lancet, Onlinevorabveröffentlichung, doi: 10.1016/S0140-6736(10)60668-X ddp/wissenschaft.de ? David Köndgen
