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Ärzte implantieren im Labor gezüchteten Knochen

Es klingt ein bisschen nach Frankensteins Gruselkabinett: Israelische Forscher züchten Knochengewebe im Labor und implantieren dieses Menschen, die einen Bruch haben. In drei bis vier Jahren will ein Unternehmen mit dem Produkt auf den Markt.

Forscher züchten Knochen aus körpereigenen Zellen

Es klingt ein bisschen nach Frankensteins Gruselkabinett: Israelische Forscher züchten Knochengewebe im Labor und implantieren dieses Menschen, die einen Bruch haben. In drei bis vier Jahren will ein Unternehmen mit dem Produkt auf den Markt.

Israelische Forscher haben einem Patienten im Labor gezüchtetes Knochengewebe aus körpereigenen Zellen implantiert. Damit sei eine Lücke von vier Zentimetern in seinem Schienbein geschlossen worden, sagte der behandelnde Arzt, Nimrod Rozen vom Haemek Krankenhaus im Norden Israels, vor Journalisten. Der Eingriff sei bislang einmalig. Der Patient sei einer von insgesamt drei Menschen, bei denen das Verfahren als Teil einer klinischen Studie im vergangenen halben Jahr angewendet wurde.

Der 44-jährige Patient hatte sich bei einem Fahrradunfall das Schienbein gebrochen. Trotz einer Operation, bei der ihm ein Nagel eingesetzt worden war, wuchs der Knochen nicht wieder zusammen, wie Rozen sagt. Er leitet die Abteilung für Orthopädie und Rehabilitation der Klinik.

Die israelische Firma Bonus Biogroup in der Küstenstadt Haifa hat das Knochengewebe gezüchtet. Dafür wird dem Patienten Fettgewebe abgesaugt, wie Firmenchef Schai Meretzki das Verfahren erklärt. Dann werden dem Fettgewebe bestimmte Stammzellen entnommen und in eine Nährflüssigkeit gegeben. Diese Flüssigkeit kommt in einen Bioreaktor, der Temperatur und PH-Wert im menschlichen Körper simuliert.

Innerhalb von zwei Wochen wird so im Labor Knochengewebe gezüchtet. Das Gewebe wird mit einer Spritze an die betroffene Körperstelle injiziert. Die Ärzte legen die umliegenden Muskeln um das neue Knochengewebe, um dieses zu stabilisieren. Innerhalb von zwei Monaten entwickle sich das Gewebe zu einem Knochen und verbinde sich mit den angrenzenden Knochenstücken, sagt Meretzki. Nach insgesamt vier bis sechs Monaten habe das neue Knochenstück auch Mark. Der neue Knochen verhalte sich ganz normal, bei Jugendlichen etwa wachse er mit.

"Weil jeder Patient einen Knochen bekommt, der aus seinen eigenen Zellen geschaffen wurde, gibt es keine Nebenwirkungen, es besteht nicht die Gefahr einer Immunabwehr", erklärt Meretzki.

Mehr als zehn Zentimeter ist das von den Wissenschaftlern größte gezüchtete Knochenstück lang, allerdings nur zu Forschungszwecken. Mediziner Rozen sagt, dass Knochenlücken von maximal fünf Zentimetern geschlossen werden könnten, mehr würden Muskeln und Nerven nicht erlauben.

Joachim Nickel, Wissenschaftler am Lehrstuhl für Gewebezüchtung am Universitätsklinikum Würzburg, ist eine solche Knochenimplantation wie die in Israel bisher nicht bekannt. "Da habe ich nichts gefunden, dass das schon mal in einer renommierten journalistischen Zeitschrift veröffentlicht worden ist", sagt Nickel. Das grundsätzliche Verfahren, aus Fettgewebe Stammzellen zu entnehmen und daraus im Labor Knochengewebe zu züchten, sei allerdings schon länger bekannt.

"Die Alternative bei einer solchen Knochenfraktur ist, dass man einem Patienten an einer gesunden Stelle des Körpers Knochen entnimmt, meistens vom Beckenkamm, und an die defekte Stelle transplantiert", sagt Nickel. "Doch der Beckenkamm liefert nicht x-beliebig Material." Zudem würde bei diesem Verfahren eine zweite Stelle am Körper verletzt, was wiederum Komplikationen nach sich ziehen könnte.

Nickel verweist auf Zahlen, wonach in der westlichen Welt bis zu jeder zehnte Bruch nicht selbständig verheilt. "Für alle diese Fälle käme das eben infrage", sagt er.

Die israelischen Wissenschaftler betonen allerdings, dass Menschen vor allem durch den Alterungsprozess, Infektionen oder Tumore Knochen verlören. So könnten mit dem Verfahren auch etwa durch Osteoporose brüchige Knochen wieder gefestigt werden, sagt Rozen.

Auch die Gewebeforscherin Alicia El Hadsch lobt das israelische Projekt - wegen der Marktnähe. "Die Neuigkeit, der aufregende Aspekt dieser Arbeit ist, dass eine kommerzielle Firma diese Zellen in Kombination mit einem neuen Biomaterial benutzt, um eine individuelle Behandlung für einen Patienten anzubieten", sagt die Professorin für Zellentwicklung an der britischen Keele Universität. "Jeder kann zu ihnen gehen und sagen, kann ich dieses Produkt kaufen?"

Ganz so weit sind die Israelis allerdings noch nicht. "Ich denke, in drei bis vier Jahren werden wir mit dem Knochenprodukt auf dem Markt sein", sagt Meretzki. Nimrod Rozen träumt bereits davon, in 15 Jahren vollständig im Labor gezüchtete Hüftgelenke einzusetzen.