Regeneration von Bandscheiben – neue Techniken
Statistiken zufolge leiden 30% der europäischen Werktätigen an Rückenschmerzen als häufigster Berufskrankheit. Obwohl hier mehrere Faktoren ursächlich sind, ist meist Bandscheibenverschleiß (intervertebral disc, IVD) maßgebend. Mit der Entwicklung neuer Zellkulturtechniken, biologisch kompatibler Polymere und biotechnologischer Gewebezüchtung bieten sich nun neue therapeutische Optionen in der regenerativen Medizin. Das von der EU finanzierte Projekt DISC REGENERATION sollte die Krankheitshäufigkeit durch Bandscheibenverschleiß senken und hierfür eine biotechnologische Gewebezüchtungsmethode entwickeln, die die histologischen Kompartimente der Bandscheibe wieder funktionsfähig machen soll. Ziel des vierjährigen Projekts war eine Therapie für den unteren Bereich des Rückens, indem mittels poröser Scaffolds und neuer Technologien die ursprüngliche Funktion der Bandscheibe wiederhergestellt wird. Entwickelt wurden injizierbare azelluläre und zellbeladene bioaktive Polymer-Scaffolds. In einem biomimetischen Ansatz wurden die nötigen Zellsignalfaktoren erzeugt, damit sich eine biologische Hybridstruktur aufbauen kann, die dem menschlichen Gewebe ähnelt. Bei Bandscheiben muss die Vaskularisation (Gefäßneubildung) des Gewebes sorgfältig gesteuert werden: (minimal in Faserring und Gallertkern, moderat im Wirbelkörper). Dies wurde zum einen über funktionelle Peptide erreicht, die den Wachstumsfaktor VEGF (vascular endothelial growth factor) blockieren, zum anderen über mit Stammzellen bestückte Materialien, die lösliche VEGF-Rezeptoren freisetzen und damit ebenfalls dessen Aktivität blockieren. Besondere Sorgfalt galt einem neuen minimalinvasiven chirurgischen Verfahren zur Verbesserung der Patientensicherheit. Die Projektergebnisse wurden in mehr als 20 unabhängigen Fachzeitschriften präsentiert. Die neue Technologie kann in medizinischen Systemen und für den Wirkstofftransport zum Einsatz kommen, etwa zur Wundheilung oder Regeneration nach einem Herzinfarkt, bei entzündlichen Lungen- oder neurodegenerativen Erkrankungen.
