Knochenbrüche mit Stammzellen heilen

Eine Kombination aus adulten Stammzellen und Parathormon kann die Neubildung von Knochengewebe in Labortieren signifikant steigern. Die Hoffnung ist nun, dass diese Kombination die Heilungsprozesse

Eine Kombination aus adulten Stammzellen und Parathormon kann die Neubildung von Knochengewebe in Labortieren signifikant steigern.

Die Hoffnung ist nun, dass diese Kombination die Heilungsprozesse nach Frakturen in Menschen aufgrund von Osteoporose beschleunigen kann. Die dazugehörige Studie (DOI: 10.1038/mt.2015.211) wurde online im Journal Molecular Therapy veröffentlicht.

Die Forscher haben eine Kombination aus mesenchymalen Stammzellen, welche aus gespendetem Knochenmark von Erwachsenen gezüchtet wurden, und Parathormon (PTH) verwendet, ein Hormon, das die menschlichen Calciumlevel, bedeutend für einen gesunden Knochenstoffwechsel, reguliert.

Für einen Zeitraum von 21 Tagen erhielten die Labortiere, Ratten und Schweine mit vertebralen Frakturen, tägliche Injektionen von PTH. Während dieser Periode wurden den Tieren zusätzlich fünf Dosen von Stammzellen injiziert. Mit diesem Studiendesign konnte gezeigt werden, dass die Kombinationstherapie die Stammzellenmigration zu den Gebieten der Fraktur deutlich erhöhen konnte und an der Formation eines neuen gesunden Knochens mitwirken konnte.

Studie zeigt Erfolg von Kombinationstherapie

Dan Gazit, Co-Direktor im Programm für Regeneration und Stammzellentherapie vom Cedars-Sinai Medical Center, erklärt: “Wir wussten bereits, dass sowohl die Stammzellen als auch die Hormontherapie separat einen Einfluss auf die Heilungsprozesse nach einer Knochenfraktur haben. Jetzt wissen wir, dass die beiden Wirkstoffe in einer Kombination eine bedeutend stärkere Wirkung haben.”

Co-Autorin Zulma Gazit sagt: “Wir haben herausgefunden, dass eine Kombination der Stoffe synergistische Effekte hat.”

Die Wissenschaftler hoffen auf Grundlage ihrer Ergebnisse neue Therapien für Patienten mit Osteoporose und Patienten mit spinalen Kompressionsfrakturen, die durch schwache Knochen verursacht werden, entwickeln zu können.

Bisherige Maßnahmen zielten nur indirekt auf die Knochenheilung

Bisherige Behandlungsmöglichkeiten bestehen aus einer Lifestyle-Modifikation. Dazu gehören körperliche Bewegung und Medikamente. Diese Maßnahmen dienen lediglich der Prävention und dienen weniger der Knochenheilung.

“Zurzeit gibt es wenige gute Möglichkeiten diese Zustände zu therapieren,” sagt Zulma Gazit. “Deshalb haben wir es uns zum Ziel gemacht, ein biologisches Medikament zu entwickeln, dass nicht nur die Heilung des Knochens fördert, sondern auch die normale Knochenproduktion anregen kann.”

Die therapeutische Wirkung der Stammzell-PTH-Kombination wurde verglichen mit den Ergebnissen einer alleinigen Stammzellentherapie, einer alleinigen PTH-Therapie und keiner Therapie.

Die Regeneration der vertebralen Knochendefekte wurde mehrere Male nach der Operation mit CT-Aufnahmen kontrolliert.

“Wir konnten eine erhöhte Knochendichte und ein erhöhtes Knochenvolumen erkennen. Zudem wurde eine gesunde Knochenformation beobachtet. All diese Beobachtungen wurden nur in den Labortieren gesehen, die eine Kombination aus Stammzellentherapie und PTH erhalten hatten. Über den Zeitraum der Studie haben wir drei- bis vierfach erhöhte Raten der Knochenheilung in der Gruppe der Kombinationstherapie gesehen.”

Der nächste Schritt in der Forschung ist nun, an der Entwicklung einer klinischen Studie zu arbeiten, die die Kombinationstherapie an Menschen testen kann.

Text: esanum /ab

Foto: Puwadol Jaturawutthichai / Shutterstock.com

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