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FOCUSPERSONALITYUPDATEKNOWHOWCARTE BLANCHEFrom bench to bedsideVon der Entwicklung innovativer Behandlungskonzeptezur Implantation in der Rekonstruktiven ChirurgieDie Regenerative Medizin ist ein neuer biomedizinischerForschungsbereich, zu dem u.a. die Stammzellforschungund das Tissue Engineering (Züchten von Gewebe- undZellverbänden) gehören. Sie ist auch Bestandteil der RekonstruktivenChirurgie und befasst sich mit der Heilungverschiedener Erkrankungen durch die Wiederherstellungfunktionsgestörter Zellen, Gewebe und Organe.Dies kann durch den biologischen Ersatz mit Hilfe gezüchteterGewebe, wie auch durch die Anregung körpereigenerRegenerations- und Reparaturprozesse gelingen.Bereits Hippokrates erkannte die Bedeutung der Selbstheilungskräftedes Körpers für die Therapie von Krankheiten.Dass Zellen bei Krankheits- und Heilungsprozessenim Mittelpunkt stehen, wurde im 19. Jahrhundertklar. Heute versteht man viele ihrer Mechanismen undlernt, sie gezielt für die Therapie zu aktivieren und zunutzen.Einige Anwendungen wie Knorpel- und Hautersatz wurdenbereits Realität. Schon heute leben schätzungsweise25.000 Menschen in Europa mit in vitro gezüchtetenHaut-, Knorpel- oder Knochenzellen. Viele neue Ansätzein der klinischen Forschung nutzen auch das Potenzialvon adulten Stammzellen. Für die Rekonstruktive Chirurgieergeben sich hier vielfältige Möglichkeiten neuer biomedizinischerTherapien.Am Anfang des Prozesses entwickelt der RekonstruktiveChirurg aus der Erfahrung mit klinischen Pathologienund ihren klassischen Behandlungskonzepten Ideen zurEntwicklung innovativer Behandlungsstrategien. Von derIdee zur Umsetzung ist es jedoch ein langer Weg. NachFormulierung des Studienziels erfolgt eine umfassendeIst-Analyse vorhandener Möglichkeiten und Soll-Festlegungder technischen Anforderungen. Der Projektplanbeinhaltet neben dem Antrag für finanzielle Förderung,der Akquisition von technischem Know-how, der Nutzungder vorhandenen und Aufbau neuer Laborressourcen,der personellen und materiellen Unterstützungdurch die Institution die Durchführung und Analyse derexperimentellen Entwicklungsarbeit.Dieses Vorgehen erfordert einen interdisziplinären TeamApproach mit klinisch-wissenschaftlicher Kooperationder operativen Fächer wie Orthopädie, Traumatologieund Plastische Chirurgie. Eine langjährige Projektplanungund ein Set-up von intra- und interinstitutionellenForschungsverbunden mit Sicherung einer kontinuierlichenFinanzierung ist Vorraussetzung für die erfolgreicheUmsetzung. Ist letztendlich eine neue Lösung experimentellgefunden und validiert worden, gilt es die Entwicklungfür eine klinische Umsetzung patentrechtlichzu schützen.Am Beispiel der Entwicklung osteochondraler Konstruktezum «biologischen Gelenkersatz» durch TissueEngineering soll der Umsetzungsprozess vom Labor zumPatienten exemplarisch dargestellt werden.VoraussetzungenDie Prozessentwicklung für das Tissue Engineering istallgemein ausgesprochen schwierig und technisch anspruchsvoll.Herausforderungen stellen sich auf allenEbenen, angefangen von der Gewinnung und Vermehrungder Zellen, der Auswahl und Formung der Trägermaterialien,der medizinischen Bildgebung zur dreidimensionalenDefektanalyse, dem Bioreaktordesign, bishin zu den strengen Auflagen der Zulassungsbehördenan das Herstellungsverfahren (Good ManufacturingPractice, GMP) und Neuentwicklung chirurgischer Implantationstechniken.Nach präziser Implantation undstabiler und dauerhafter Integration in den Organismussoll die Übernahme der neuen Funktion erfolgen, wasdurch klinische Prüfung und Bildgebung dokumentiertwerden muss. (Abb. 1)Abb.1:HistologischesBild der fusioniertenKnorpel- undKnochenkomponenteneinesosteochondralenHybridkonstrukteszum biologischenGelenkersatz(HE-Färbung)PD Dr. med.Dirk J. SchaeferChefarzt aiPlastische,Rekonstruktiveund ÄsthetischeChirurgieHand- undperiphere NervenchirurgieUniversitätsspitalBasel4/2009 27