Neuer Forschungsverbund gegen Knorpelschäden

Würzburg – Implantate, die dem natürlichen Knorpelgewebe ähneln, zu entwickeln und in die klinische Anwendung zu bringen, ist das Ziel eines neuen internationalen Forschungs­verbundes namens „HydroZONES“. Leiter ist Jürgen Groll, der an der Universität Würzburg den Lehrstuhl für Funktionswerkstoffe in der Medizin und der Zahnheilkunde leitet.

Neben der Universität und dem Universitätsklinikum Würzburg sind Forschungs­einrich­tungen und Firmen aus Heidelberg, Dresden, Aachen, München, Oxford, Utrecht, Groningen, Pamplona, dem portugiesischen Leiria und Australien daran beteiligt. Mit 9,75 Millionen Euro wird die EU die Arbeit der Wissenschaftler in den kommenden fünf Jahren finanzieren. Etwas mehr als zwei Millionen davon werden nach Würzburg fließen.

Knorpelschäden sind eine der Hauptursachen für chronische Schmerzen, einge­schränkte Beweglichkeit und einen Verlust an Lebensqualität. Arthrose ist die häufigste aller Gelenkerkrankungen. Weltweit sollen mehr als 151 Millionen Menschen davon betroffen sein; in Deutschland leiden mehr als fünf Millionen Menschen daran.

Sportverletzungen können die Ursache sein, aber genauso auch ein normaler Altersverschleiß. Am Anfang steht häufig nur ein kleiner Defekt, der weiter wächst, weil der Körper nicht in der Lage ist, Knorpelgewebe selbst neu zu bilden.

Ist die Knorpelschicht großflächig zerstört, ist ein operativer Eingriff in der Regel unumgänglich. In schweren Fällen bleibt dann der Einsatz eines künstlichen Gelenks die einzige Alternative. Das könnte sich ändern, wenn der Forschungsverbund sein Ziel erreicht. „Wir verfolgen die Hypothese, dass es mit speziell konstruierten Implantaten möglich ist, den Körper dazu zu bringen, Knorpeldefekte mit eigenem Gewebe wieder zu schließen“, erklärt Groll.

Die Wissenschaftler wollen dafür Implantate entwickeln, die in ihrem mehrschichtigen Aufbau möglichst exakt dem Vorbild aus der Natur entsprechen. „Regenerieren statt reparieren“, ist laut Groll der Ansatz der Wissenschaftler. Die Technik für die Produktion der Implantate sei vom Prinzip her einfach: Wie bei einem Tintenstrahldrucker bauen kleine Biofabriken die künstlichen Knorpelscheiben Schicht für Schicht auf.

Mit dem Unterschied, dass die Druckköpfe in diesem Fall nicht Tinte enthalten, sondern Hydrogele unterschiedlicher Dichte, Wachstumsfaktoren, Hormone, knorpelbildende Zellen und anderes mehr. Der ganze Prozess soll vollautomatisch unter sterilen Bedingungen ablaufen.

hil