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© NMI Tübingen

Applikationssystem zur Therapie von Bandscheibenvorfällen

 
Neurochirurgie 6. Mai 2013

Neue Therapie für Bandscheiben in Aussicht

Innsbruck setzt auf die Kombination von Zellen und intelligenten Biomaterialien.

Die Therapie beginnt damit, dass Knorpelzellen aus dem Bandscheibengewebe des Patienten isoliert werden.

An das Gewebe gelangen die Ärzte, wenn ein Bandscheibenvorfall so große Probleme bereitet, dass er operativ entfernt werden muss. Die Bandscheibenzellen aus dem Vorfall werden im Labor vermehrt und nach einigen Wochen, eingebettet in ein neuartiges Biomaterial, wieder in die Bandscheibe gespritzt, um hier das Gewebe zu regenerieren.

„Wir starten mit ein paar hunderttausend Zellen, benötigt werden schließlich einige Millionen. Die genaue Zelldosis bestimmt der behandelnde Arzt, das maximale Injektionsvolumen sind zurzeit 2,5 Milliliter mit maximal fünf Millionen Zellen“, erklärt Prof. Dr. Jürgen Mollenhauer, Forschungs- und Entwicklungsleiter der TETEC AG. Das Unternehmen ist Entwicklungspartner des Naturwissenschaftlichen und Medizinischen Instituts (NMI) Reutlingen in Sachen Zelltherapie und bereits führender Anbieter von zellbasierten Knorpeltransplantaten für das Knie.

Zwei Komponenten

Zusammen mit den Knorpelzellen wird ein schmerzhemmendes Biomaterial in die Bandscheibe injiziert, wo es sich verfestigt, die Zellen fixiert und die Bandscheibe biomechanisch unterstützt. Die Injektionsflüssigkeit besteht aus zwei Komponenten, die in einer Spezialspritze während der Injektion vermischt werden. Eine Komponente enthält die Zellen und weitere Biomaterialien, die andere einen Vernetzer. In der Bandscheibe bildet sich daraus ein Hydrogel, mit Knorpelgewebe-ähnlichen Eigenschaften. An der Primärentwicklung war das Team der heutigen Cellendes GmbH beteiligt, eine Ausgründung des NMI Reutlingen, die sich auf Hydrogele spezialisiert hat.

Qualitäts- und Prognostikmarker in Entwicklung

Mit dem neuen Verfahren zur Bandscheibenregeneration werden jetzt die ersten Patienten behandelt - wissenschaftlich begleitet vom NMI und seinen Partnern. Während die TETEC AG die klinische Studie verantwortet, die Produktionstechnologie stellt und dem Arzt die Zelltransplantate liefert, ist das NMI-Team für die präklinischen und klinischen Begleitanalysen verantwortlich. „Unser primäres Projektziel ist die Entwicklung von Qualitätsmarkern. Mittelfristig wollen wir auch Prognostikmarker entwickeln, mit denen vorausgesagt werden kann, ob eine erfolgreiche Behandlung überhaupt möglich ist“ erklärt Dr. Karin Benz, Projektleiterin am NMI.

Mit der Marker-Entwicklung bringt das NMI die personalisierte Medizin voran. „Wir analysieren aus allen Stadien der Zellkultur und nach der Transplantation in regelmäßigen Abständen Blut und Urin der Patienten. Dafür stellen wir ein passendes Assaysystem zusammen, um verschiedene Klassen von Biomolekülen detektieren zu können“, erklärt Benz. „Aus der Kombination von Patienten- und Zellkulturdaten schnüren wir ein Paket, das die Sicherheit, Effizienz und Wirksamkeit der neuen Behandlungsmethode beschreiben soll. Das Validieren von Markern soll uns am Projektende unterstützen, die Zulassung im Rahmen der Richtlinien des Arzneimittelgesetzes zu beantragen“, fasst Mollenhauer zusammen.

Innsbruck sucht Patienten

Das leitende Studienzentrum ist die Universitätsklinik für Neurochirurgie, Innsbruck (Prof. Dr. Claudius Thomé). Beteiligt sind auch deutsche Kliniken, z. B. die BG-Klinik in Halle und die BG-Unfallklinik Murnau. Zurzeit werden noch geeignete Patienten gesucht, die an der Studie teilnehmen möchten. „Alle Patienten werden bis zu drei Jahre durch Funktionskontrollen, Erhebungen zur Lebensqualitätsverbesserung und durch moderne bildgebende Verfahren (MRT-Scans) nachkontrolliert“, so Mollenhauer. Langfristig sollen auch Patienten profitieren, bei denen nicht durch eine Operation Vorfallgewebe zur Zellisolierung verfügbar ist. Im Rahmen eines Projektes der Gesundheitsregion REGiNA erforschen das NMI und TETEC den Einsatz von Stammzellen aus dem Knochenmark. Sie sollen vermehrt und zur Geweberegeneration in die Bandscheibe injiziert werden.

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