Das Buch als PDF - Deutsche Gesellschaft für Unfallchirurgie

260 261VON DER SPONGIOSAPLASTIK ZUM GENTRANSFERklinischen Anwendungen, dass ein Cocktail aus Wachstumsfaktoren einwirksamer therapeutischer Ansatz für die Kontrolle und Beschleunigung derKnochenbruchheilung sein kann. Darüber hinaus belegen einige aktuelle experimentelleStudien die Bedeutung von vaskulären Wachstumsfaktoren wieVEGF bei der Beeinflussung der (gestörten) Knochenheilung. Somit schließtsich auf molekularer Ebene der Kreis zur biologischen Osteosynthese mit derenPrämisse der Schonung der Durchblutung des Knochens, um eine optimaleKnochenheilung zu erzielen.StammzelltherapieWie bereits oben beschrieben, gibt es zumindest drei Wege, die Knochenheilungund insbesondere die Knochendefektheilung zu beeinflussen. Dererste dieser Wege war das gezielte Einbringen von (potentiell) knochenbildungsfähigenZellen an den Ort, an dem die Knochenreparation/-regenerationstattfinden soll. Neben Osteoblasten können inzwischen für dieseTherapie – zumindest im Tierexperiment – auch sogenannte Stammzellenverwendet werden. Stammzellen stellen einen hoch interessanten Bereichder medizinischen Forschung dar, in dem mehrere Institute deutscherUniversitäten mit unfallchirurgischem oder orthopädischem Hintergrundentscheidend zum Erkenntnisgewinn beitragen konnten. Der Wunsch nachder zellulären Wunderwaffe „Stammzelle“ erweckt natürlich nicht nur beiMorbus Alzheimer, dem kranken Herzen oder der Querschnittlähmung dieFantasien der medizinischen Forscher, sondern es liegt ebenso nahe, wenndie normale Biologie versagt oder überfordert ist, d.h. bei der ausbleibendenKnochenbruchheilung oder dem größeren Knochendefekt, eine zelluläreTherapie anzuwenden. Zelltherapeutische Ansätze haben zum Ziel,osteoblastäre Zellen am Ort der Knochenheilung zu vermehren, z.B. überdie örtliche Anreicherung von Vorläuferzellen. Osteoblastäre Vorläuferzellen(Progenitorzellen) können aus multipotenten Progenitorzellen des Knochenmarksoder auch des Fettgewebes gewonnen werden. (Die Anwendungvon totipotenten embryonalen Stammzellen beschränkt sich auf wenigeexperimentelle Ansätze und ist aktuell aus ethischen Gründen für die patientennaheForschung nicht von vorrangigem Interesse.) Experimentel-le Arbeiten an aussagekräftigen Tiermodellen, die meistens die knöcherneÜberbauung von Defektstrecken am Femur oder der Tibia in verschiedenenSpezies untersuchen, haben mehrfach die Ergebnisse nach derImplantation von mesenchymalen Stammzellen unterschiedlicher Herkunftverglichen, ohne dass festgestellt werden konnte, welcher Zellursprungder Progenitorzellen für diesen Einsatz optimal ist. Stammzellen könnenprimär aus Knochenmark oder alternativ aus Fettgeweben mit etabliertenVerfahren isoliert und aufgrund ihrer Eigenschaft der Oberflächenadhärenzan Trägermaterialen gekoppelt werden, um sie dann direkt in den Defektbzw. die Frakturregion einzubringen. Dieser Ansatz hat sich tierexperimentellals erfolgreich gezeigt und teilweise sind die Ergebnisse denen derisolierten Anwendung von osteoinduktiven Faktoren überlegen. In der Konsequenzgibt es jetzt erste Versuche des Einsatzes solcher Konstrukte beiPatienten. Diese Therapieformen sind Phase-1-Studien und erlauben esnicht, über die klinische Wirksamkeit eine sichere Auskunft zu machen.Zelltherapie, Tissue EngineeringInteressanter noch als die vor-Ort-Applikation von Stammzellen, wo siezunächst proliferieren und differenzieren müssen, erscheint der Ansatz derKultivierung und der Vermehrung von Stammzellen in vitro, bevor sie am Ortdes Geschehens, in vivo, hoch konzentriert und zum Teil differenziert implantiertwerden können. Dieses Vorgehen erlaubt die Differenzierung derStammzellen zu osteoblastären Zellen ex vivo, so dass, wenn sie mit einemTrägermaterial kombiniert simultan den verfügbaren osteoinduktiven Faktorenausgesetzt werden, das Tissue Engineering des Knochens schon relativweit fortgeschritten erscheint. Da die letztgenannte Vorgehensweise imVersuchstier erfolgreich ist, steht der Schritt zu klinischen Studien bevor.Damit hätte man für die Therapie von knöchernen Defekten eine Analogiezu den heute möglichen Knorpeldefekttherapien (matrixgestützte autologeChondrozyten-Transplantation) geschaffen.GentherapieNeben experimentellen Umsetzungsschwierigkeiten besteht jedoch ein