Neuer Knochen aus Stammzellen

Studienstart mit neuem Zellinkubator zur Reparatur großer Knochendefekte

17.06.2004

Bei Knochendefekten, die so groß sind, dass der Körper sie nicht selbst reparieren kann, war die Medizin bisher oft mit ihrem Latein am Ende. Körpereigene, adulte Stammzellen sollen nun helfen, die "Lücke" wieder mit eigenem Knochen aufzufüllen. Dazu starteten Prof. Dr. Manfred Köller und PD Dr. Thomas A. Schildhauer weltweit eine der ersten Pilotstudien in der chirurgischen Klinik der RUB in den BG-Kliniken Bergmannsheil (Direktor: Prof. Dr. Gert Muhr). Stammzellen aus dem Knochenmark des Patienten werden außerhalb seines Körpers vermehrt und ihm dann an der Stelle des Defekts wieder zurückgegeben. Dort sollen sie sich nach dem Vorbild ihrer Nachbarzellen zu Knochenzellen ausdifferenzieren. Das neue System präsentieren die Forscher auf dem RUB-Sommerfest RUBISSIMO (18. Juni 2004) erstmals der Öffentlichkeit.

Adulte Stammzellen: Ethisch unbedenklich

Stammzellen sind im Gegensatz zu ausgereiften (differenzierten) Körperzellen in ihren Aufgaben noch nicht festgelegt und können sich außerdem selbst erneuern. Im Körper haben sie das ganze Leben lang die Aufgabe, Gewebe zu reparieren und zu regenerieren. Sie können sich in ganz verschiedene Zelltypen differenzieren, sich z. B. zu Knochenzellen, aber auch Fett-, Knorpel-, Sehnen-, oder Muskelzellen entwickeln, je nachdem wo sie gebraucht werden. Die Selbsterneuerungskapazität der sog. adulten Stammzellen, die im Körper von Erwachsenen vorkommen, ist zwar noch nicht vollständig geklärt, dennoch konzentrieren sich die Grundlagenforschung und Untersuchungen zur therapeutischen Nutzbarkeit gerade auf diese Stammzellform: "Die Forschung mit adulten Stammzellen ist ethisch unproblematisch, weil sie nicht aus Embryonen gewonnen werden, sondern etwa aus dem Knochenmark erwachsener Menschen", erklärt Prof. Köller die Vorteile.

Zellen vermehren im geschlossenen System

Der Grund dafür, dass adulte Stammzellen bisher schwierig für die Therapie einzusetzen waren, ist ihre geringe Menge. Nur eine von ca. 10.000 Blutzellen des Knochenmarks ist eine Stammzelle. "Daher ist die Vermehrung dieser Zellen von so großer Bedeutung", so Dr. Schildhauer. In der chirurgischen Universitätsklinik der RUB im Bergmannsheil kommt dafür ein computergesteuerter, automatisierter Zellinkubator des amerikanischen Biotechnologie-Unternehmens Aastrom Biosciences zum Einsatz. In diesem geschlossenen System werden die wenigen, aus dem Knochenmark isolierten Stammzellen unter optimalen Bedingungen zwölf Tage lang vermehrt. Am Ende dieser Frist können die Mediziner eine Menge Stammzellen ernten, die der in ca. zehn Kilogramm Knochenmark entspricht. Diese Zellen geben die Ärzte auf ein Trägermaterial, das sie in einer Operation in den Knochendefekt einbringen. Durch dieses Verfahren erhofft man sich schnellere und bessere Heilung komplizierter, nicht- oder schlecht heilender Frakturen durch Neubildung von Knochenzellen.

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