Es geschah in einer Mittagspause. Carsten Englert hat in der kalifornischen Sonne von San Diego gesessen und sich mit einer Mitarbeiterin unterhalten. Wie fast immer, ging es auch diesmal um die Arbeit, genauer gesagt um Gelenkbrüche:
"Es ist ein Labor, was sich hauptsächlich also mit Gelenkknorpeln beschäftigt, und dann habe ich gesagt, ja warum machen wir nicht das künstlich, was der Körper normal macht? Warum kleben wir das nicht? Also, diese Mitarbeiterin, die hat mich für verrückt erklärt, und na ja, vier Jahre später habe ich dann gezeigt, dass das doch geht."
Das Knorpelgewebe im Gelenk sorgt für die reibungslose Bewegung. Wenn es bei einem Gelenkbruch Teile davon abgerissen werden, wachsen sie schwer wieder an. Die Gelenkflüssigkeit unterdrückt die Bildung von Narbengewebe, weil das Gelenk sonst schnell versteift. Allerdings wachsen so auch abgerissene Knorpelteile nicht wieder richtig fest an. Betroffene erleiden später häufig Schmerzen und die Gelenke verschleißen schneller. Es kommt zu Arthrosen. Wie verhält sich das isolierte Knorpelgewebe aber im Reagenzglas, ohne Gelenkflüssigkeit? Wächst es dort besser zusammen? Um das herauszufinden, haben die Forscher aus Englerts Team am Universitätsklinikum in Regensburg mit Kniegelenken von frisch geschlachteten Kälbern experimentiert. Englert:
"Man kann also Knorpelblöcke aufeinander legen, aufeinander pressen, mit speziellen Zellkulturmedien kann man dieses Gewebe am Leben halten, und die Zellen produzieren dann Gewebsbestandteile, die den Spalt zwischen den Gewebeblöcken wieder überbrücken."
In diesem Fall sind die Gewebeflächen wieder richtig fest zusammengewachsen. Englerts Idee war es nun, einen Kleber zu entwickeln, der die Knorpelwundflächen fest fixiert und so verhindert, dass sie sich gegeneinander bewegen und das Gelenkflüssigkeit an die Wundflächen treten kann. Außerdem durfte der Klebstoff selbst nicht stören, am besten sollte er sich auflösen, wenn er seine Aufgabe erfüllt hat. Genau daran waren Klebeversuche von anderen Wissenschaftlern vor ihm gescheitert. Englert:
"Es gibt Kunststoffharze, die man in solch eine Knorpelwundfläche einspritzen kann, und die dann aber so auskristallisieren. Und die sind auch nicht abbaubar. Die verbleiben für immer in diesem Spalt drin, und können dann wie ein Messer wirken im Gelenk."
So haben die Wissenschaftler in Regensburg mit verschiedenen neu entwickelten Klebern experimentiert. Einige waren unverträglich, andere klebten nicht stark genug. Zufrieden waren sie dann mit einer aus der Biochemie bekannten Kohlenstoffverbindung: EDC/NHS. Sie reagiert mit den Gewebestrukturen der Knorpelwundflächen und bewirkt, dass sie sich direkt miteinander verbinden. Noch effektiver wirkt der Kleber, wenn die Wundfläche vorher angeraut wird und die Forscher die Gelenke dann fest zusammen pressen. Außerdem heilt das Knorpelgewebe schneller, wenn die Wissenschaftler dem Klebstoff weitere Substanzen beimischen. Englert:
"Wir haben Versuche durchgeführt mit Hormonen. Hormone, wenn sie in der richtigen Dosierung verwendet werden, steigern die Wundheilung in unserem Modell bis zu dem vierfachen. Das heißt also, eine Kombination von Wachstumsfaktoren und Strukturen, die wir in diesen Wundspalt hinein geben können, können also die ortsständigen Zellen adäquat, also sehr gut stimulieren, so dass dort eine sehr gute Narbe entsteht."
Englert und sein Team haben den Kleber speziell für das Knorpelgewebe in den Gelenken entwickelt. Für normale Knochenbrüche ist er nicht geeignet, denn Knochen haben eine andere stoffliche Zusammensetzung, auf die der Kleber nicht abgestimmt ist. Noch ist das alles Grundlagenforschung. Aber die Ergebnisse sind vielversprechend. Heute hält Carsten Englerts Ideen niemand mehr für verrückt.
"Es ist ein Labor, was sich hauptsächlich also mit Gelenkknorpeln beschäftigt, und dann habe ich gesagt, ja warum machen wir nicht das künstlich, was der Körper normal macht? Warum kleben wir das nicht? Also, diese Mitarbeiterin, die hat mich für verrückt erklärt, und na ja, vier Jahre später habe ich dann gezeigt, dass das doch geht."
Das Knorpelgewebe im Gelenk sorgt für die reibungslose Bewegung. Wenn es bei einem Gelenkbruch Teile davon abgerissen werden, wachsen sie schwer wieder an. Die Gelenkflüssigkeit unterdrückt die Bildung von Narbengewebe, weil das Gelenk sonst schnell versteift. Allerdings wachsen so auch abgerissene Knorpelteile nicht wieder richtig fest an. Betroffene erleiden später häufig Schmerzen und die Gelenke verschleißen schneller. Es kommt zu Arthrosen. Wie verhält sich das isolierte Knorpelgewebe aber im Reagenzglas, ohne Gelenkflüssigkeit? Wächst es dort besser zusammen? Um das herauszufinden, haben die Forscher aus Englerts Team am Universitätsklinikum in Regensburg mit Kniegelenken von frisch geschlachteten Kälbern experimentiert. Englert:
"Man kann also Knorpelblöcke aufeinander legen, aufeinander pressen, mit speziellen Zellkulturmedien kann man dieses Gewebe am Leben halten, und die Zellen produzieren dann Gewebsbestandteile, die den Spalt zwischen den Gewebeblöcken wieder überbrücken."
In diesem Fall sind die Gewebeflächen wieder richtig fest zusammengewachsen. Englerts Idee war es nun, einen Kleber zu entwickeln, der die Knorpelwundflächen fest fixiert und so verhindert, dass sie sich gegeneinander bewegen und das Gelenkflüssigkeit an die Wundflächen treten kann. Außerdem durfte der Klebstoff selbst nicht stören, am besten sollte er sich auflösen, wenn er seine Aufgabe erfüllt hat. Genau daran waren Klebeversuche von anderen Wissenschaftlern vor ihm gescheitert. Englert:
"Es gibt Kunststoffharze, die man in solch eine Knorpelwundfläche einspritzen kann, und die dann aber so auskristallisieren. Und die sind auch nicht abbaubar. Die verbleiben für immer in diesem Spalt drin, und können dann wie ein Messer wirken im Gelenk."
So haben die Wissenschaftler in Regensburg mit verschiedenen neu entwickelten Klebern experimentiert. Einige waren unverträglich, andere klebten nicht stark genug. Zufrieden waren sie dann mit einer aus der Biochemie bekannten Kohlenstoffverbindung: EDC/NHS. Sie reagiert mit den Gewebestrukturen der Knorpelwundflächen und bewirkt, dass sie sich direkt miteinander verbinden. Noch effektiver wirkt der Kleber, wenn die Wundfläche vorher angeraut wird und die Forscher die Gelenke dann fest zusammen pressen. Außerdem heilt das Knorpelgewebe schneller, wenn die Wissenschaftler dem Klebstoff weitere Substanzen beimischen. Englert:
"Wir haben Versuche durchgeführt mit Hormonen. Hormone, wenn sie in der richtigen Dosierung verwendet werden, steigern die Wundheilung in unserem Modell bis zu dem vierfachen. Das heißt also, eine Kombination von Wachstumsfaktoren und Strukturen, die wir in diesen Wundspalt hinein geben können, können also die ortsständigen Zellen adäquat, also sehr gut stimulieren, so dass dort eine sehr gute Narbe entsteht."
Englert und sein Team haben den Kleber speziell für das Knorpelgewebe in den Gelenken entwickelt. Für normale Knochenbrüche ist er nicht geeignet, denn Knochen haben eine andere stoffliche Zusammensetzung, auf die der Kleber nicht abgestimmt ist. Noch ist das alles Grundlagenforschung. Aber die Ergebnisse sind vielversprechend. Heute hält Carsten Englerts Ideen niemand mehr für verrückt.