Forscher heilen Knochenbrüche mit Gentechnik

Die Behandlung gebrochener Knochen ist nur selten kompliziert. Häufig reicht es, den Bruch operativ mit Schrauben und manchmal auch Platten zu fixieren und einige Wochen ruhig zu stellen (per Gips oder Schiene). Anschließend werden die verwendeten Schrauben entfernt und die Sache ist gegessen. Besonders komplizierte Brüche der der Allgemeinzustand des Patienten können die Heilung eines Bruches aber deutlich erschweren. Besonders bei älteren oder chronisch kranken Patienten ist der körpereigene Wiederaufbau von Knochen oft derart geschwächt, dass die saubere Heilung eines Bruchs stark gefährdet ist. Forscher experimentieren daher mit Methoden, bei denen moderne Gentechnik zum Einsatz kommt, um die Heilung von Knochenbrüchen zu unterstützen.

Mit DNA gegen Knochenbrüche

In Fällen, in denen Knochenbrüche mit ein wenig Unterstützung nicht einfach von selber heilen können, sind Knochentransplantate das Mittel der Wahl. Dabei wird dem Patienten ein Stück gesunder Knochen entnommen – für gewöhnlich aus dem Becken. Dieses wird dann als Brückenstück zwischen den Bruchkanten verwendet. Diese Methode ist aber risikoreich, insbesondere für ältere Patienten oder bei besonders komplexen Brüchen.

Einige Mediziner haben daher begonnen, sogenannte „Bone Morphogenic Proteins“ (BMPs) einzusetzen. Dabei handelt es sich um Proteine, die die Knochenbildung anregen. Diese Methode hat jedoch zahlreiche Nebenwirkungen, darunter die Knochenbildung in weichem Gewebe und die Resorption von Knochengewebe. Diese Nebenwirkungen treten vor allem auf, wenn BMPs in großen Dosen angewendet werden. Ein Team von Wissenschaftlern aus den USA und Israel haben daher eine neue Strategie entwickelt: Sie wollen statt den BMPs die Gene zur Behandlung verwenden, in denen die Proteine codiert sind.

Ultraschall und Mikro-Blasen bringen die Gene in Position

Um die betreffenden Gene an die richtige Stelle zu bringen, nutzen die Forscher eine relativ neue Methode namens Sonoperation. Dabei werden kleine, gasgefüllte Mikro-Blasen mit einer Lipidhülle mit Hilfe eines Ultraschallgeräts im Körper zum Schwingen gebracht. Diese Schwingungen verursachen kleine Löcher in den umliegenden Zellen. Diese Löcher erlauben der DNA der Gentherapie, in die Zellen einzudringen, ohne andere Zellen zu beeinträchtigen.

Damit die Therapie auf die richtigen Zellen abzielt, programmierten die Forscher Gene auf eine bestimmte Art von Stammzellen, die zu Knochengewebezellen reifen können und dann BMPs produzieren.

Forscher produzierten vielversprechende Ergebnisse

Die Forscher testeten die neue Methode in einem Tierversuch an gebrochenen Knochen von Schweinen und produzierten vielversprechende Ergebnisse: Die Therapie führte bereits nach einmaliger Anwendung zum Heilungserfolg. Bei der Behandlung brachten die Forscher erst ein Kollagengerüst ein, das die Stammzellen anzieht und injizierten nach zwei Wochen eine Mischung aus Mikro-Blasen und der vorbereiteten DNA in die Bruchstelle. Anschließend wurde das Ultraschallgerät verwendet, um die Blasen in Schwingungen zu setzen. Nach acht Wochen waren die Brüche verheilt.

Die Methode muss natürlich noch in klinischen Studien mit menschlichen Probanden getestet werden, aber sie ist vielversprechend. Besonders ältere Patienten und die Opfer schwerer Unfälle könnten von ihr profitieren.

via Futurism