Forscher züchten Ersatzknochen, Knorpel und Zähne aus weggeworfenen Eierschalen

Bei Unfällen, Kämpfen im Krieg, Krebs und Altersgebrechen müssen schon mal Knochenteile ersetzt werden. Forscher an der University of Massachusetts in Lowell/USA haben jetzt eine Technik entwickelt, mit der sich Ersatzknochen züchten lassen. Dem Patienten werden Knochenzellen entnommen und in einem Hydrogel vermehrt, das ist ein Gemisch aus Wasser und feinen Kunststoffteilchen, die kein Wasser enthalten. Dieses Gel wirkt wie ein Gerüst, an dem die Knochenzellen entlangwachsen, bis sie die benötigte Größe erreicht haben und transplantiert werden können.

Eierschalen werden zu Pulver zerstampft

Das Team um Assistenzprofessorin Gulden Camci-Unal beschleunigt das Wachstum und fördert die Festigkeit des Knochenersatzes durch eine ungewöhnliche Maßnahme. Sie reichern das Gel mit fein zerstampften Eierschalen an. Diese bestehen im Wesentlichen aus Calciumkarbonat, einem Verwandten des Hydroxylapatits, aus dem wiederum Knochen bestehen. Da sich das gezüchtete Knochenfragment aus den vermehrten Zellen des Patienten zusammensetzt, zeigt dessen Körper kaum oder gar keine Abwehrreaktionen. Die Eierschalen werden nicht als Fremdkörper angesehen.

Auch Knorpel und Zähne lassen sich züchten

„Wir sind die ersten, die Eierschalen-Teilchen einsetzen, um in einem Hydrogel Knochenzellen zu züchten“, so Camci-Unal. „Wir sind total begeistert von unserem Verfahren und haben bereits ein Patent beantragt.“ Sie glaubt, dass diese Technik auch geeignet ist, um Knorpel oder gar Zähne zu züchten. Knorpel aus dem Labor könnte Defekte in Wirbelsäule und Gelenken beheben, die beispielsweise durch Arthrose entstehen. Sogar Sehnen lassen sich möglicherweise in eierschalenbewehrtem Hydrogel züchten. Möglicherweise lassen sich sogar Boten herstellen, die Medikamente, Wachstumsfaktoren, Peptide oder gar Gene durch den Körper navigieren, bis sie das Ziel erreicht haben, an dem sie wirken sollen.

Papierfaltkunst Origami stand Pate

Eierschalen werden weitgehend entsorgt. Sie fallen weltweit im Millionen-Tonnen-Maßstab in privaten Haushalten und in der Lebensmittelindustrie an. Wenigstens einen kleinen Teil davon könnte man zur Zucht von Knochen und anderen biologischen Materialien nutzen, meint Camci-Unal. Dass ausgerechnet sie auf die ungewöhnliche Idee mit den Eierschalen kam ist typisch für sie. Um ein Gerüst für die Züchtung von Biomaterialien herzustellen orientierte sie sich beispielsweise an der japanischen Papierfaltkunst Origami.

Gute Gründe, warum Eierschalen nicht einfach entsorgt werden sollten