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Kollagen fürs KniegelenkKnorpelersatz aus der Retorte

In den 90er-Jahren wurde einem knorpelgeschädigten Knie erstmals künstlicher Knorpel eingesetzt. Die Fortschritte bei dieser sogenannten autologen Chondrozyten-Transplantation können sich durchaus sehen lassen. Nur der ganz große Sprung, der lässt eben immer noch auf sich warten.

Von Ralf Krauter | 17.02.2015

Ein Mann hält sein Knie.
Knieschmerzen können bedeuten, dass der Knorpel verschlissen ist. (imago/stock&people)
Der medizinische Fortschritt ist unaufhaltsam, nur leider lassen Durchbrüche oft länger auf sich warten, als seinen Protagonisten und deren Patienten lieb sein kann. Professor Andreas Imhoff, Direktor der Abteilung für Sportorthopädie an der Technischen Universität München kann ein Lied davon singen:
"Wenn ich so zurückdenke: Vor 18 Jahren habe ich in München begonnen. Und wie weit wir jetzt sind? Da bin ich enttäuscht. Ich habe wirklich gedacht, dass wir da schneller sein können, dass wir schneller bessere Resultate bekommen."
Andreas Imhoff ist Experte für Knorpelschäden im Kniegelenk. Als der schwedische Orthopäde Lars Peterson 1994 seinen Patienten weltweit erstmals Knorpel transplantierte, den er zuvor in der Petrischale gezüchtet hatte, wurde Imhoff hellhörig. Zwei Jahre später begann er am Klinikum rechts der Isar mit ähnlichen Versuchen.
"Wir haben 1996 angefangen, haben Knorpelzellen entnommen aus dem Kniegelenk, die dann in einem Labor zum Züchten angeregt, in einem entsprechenden Medium - und in einer zweiten Phase wieder eingesetzt."
Die Knorpelzellen aus der Retorte spritzten die Mediziner dann zurück ins Kniegelenk ihrer Patienten. Wo sie - von einem aufgenähten Knochenlappen an Ort und Stelle gehalten - anwuchsen und den vorhandenen Knorpeldefekt allmählich mit körpereigenem Gewebe reparierten.
Zellvermehrung im Labor bleibt die Methode der Wahl
Autologe Chondrozyten-Transplantation, so nennt sich das Verfahren im Fachjargon. Über die Jahre wurde es soweit verfeinert, dass es heute bei kleineren Knorpeldefekten im Zentimeterbereich der therapeutische Goldstandard ist. Langzeitstudien zufolge betrage die Erfolgsquote bei jüngeren Patienten, die noch keine Arthrose plagt, mittlerweile 95 Prozent, sagt Andreas Imhoff. Doch dem Mediziner war das nicht genug. Er dachte, die Zeit wäre reif für den nächsten Schritt. Statt die Knorpelzellen im Labor zu züchten, wollte er sie direkt im Knie seiner Patienten heranwachsen lassen - und diesen damit eine von zwei Operationen ersparen. 2009 erprobten Imhoff und Kollegen die schonendere Behandlung in einer klinischen Multi-Center-Studie.
"Das war vielleicht etwas euphorisch vor fünf Jahren. Wir haben damals auch erstaunlich gute Ergebnisse machen können, indem wir die Knorpelzellen entnommen hatten während der arthroskopischen Operation und dann gleichzeitig in ein Vlies gebracht haben. Und das in der gleichen Operation wieder eingesetzt haben. Damit konnte man natürlich das ganze Verfahren beschleunigen. Wir waren auch fähig, das arthroskopisch wieder einzusetzen. Damit hat man letztlich eine große Operation, die zweite Implantationsoperation, vermeiden können."
Doch die verkürzte Behandlung lieferte keine so guten Ergebnisse wie das bisherige Verfahren. Die Qualität der Knorpelzellen war nicht so hoch wie bei der Zucht im Bioreaktor. Bis auf weiteres bleibt die Zellvermehrung im Labor deshalb die Methode der Wahl.
Vergeblich waren die Bemühungen trotzdem nicht. Im Zuge der Forschungsarbeiten rund um den Globus wurde das Verfahren zur Transplantation körpereigener Knorpelzellen kontinuierlich verbessert. Dadurch hat sich zum Beispiel die für Patienten nervige Wartezeit zwischen Knorpelzellentnahme und Transplantation stark verkürzt.
"Wir sind früher von fünf bis sechs Wochen ausgegangen. Heute sind wir etwa bei drei bis vier Wochen. Meistens sind das drei Wochen. Auch die Chance, dass die Zellen sich vermehren und vernünftig wachsen, ist enorm groß. Also wir haben praktisch keine Ausfälle mehr, wie das halt früher schon noch manchmal der Fall war."
Krankenkassen haben Relevanz der Prävention erkannt
Spezielle Wachstumsfaktoren beschleunigen die Zucht der Knorpelzellen. In eigens entwickelten Bioreaktoren werden sie zudem frühzeitig physikalischem Stress ausgesetzt: Druck- und Scherkräfte konditionieren sie für ihren künftigen Einsatz. Dadurch erlangt der transplantierte Knorpel schneller die nötige Festigkeit. Früher rieten die Ärzte ihren Patienten noch, das reparierte Kniegelenk ein Jahr lang zu schonen.
"Mit den jetzigen Verfahren ist man deutlich schneller, sodass man nach sechs Wochen eigentlich eine freie Beweglichkeit und Belastung erlauben kann. Von früher wussten wir natürlich, dass es sicher nicht schadet, wenn man ein bisschen wartet. Manchmal ist der Knorpel nach einem Jahr noch ein bisschen weicher, nicht so elastisch, wie er eigentlich sein sollte. Aber: Da sind wir deutlich schneller heute."
Die Fortschritte bei der autologen Chondrozyten-Transplantation können sich also durchaus sehen lassen. Nur der ganz große Sprung, der lässt eben immer noch auf sich warten.
"Wenn wir jetzt ein System bekommen, wo wir das gleichzeitig machen können, also wir entnehmen da Stammzellen, wir entnehmen Knorpelzellen, und können das quasi am OP-Tisch miteinander in Verbindung bringen, denen ein Milieu geben, wo die sich wohlfühlen - dann wären wir mindestens Könige."
Es wäre eine Lizenz zum Gelddrucken, zumal die Prävention von Kniegelenkarthrose immer wichtiger wird, weil wir alle immer älter werden. Die Krankenkassen haben das inzwischen auch erkannt. Mangels Langzeitstudien hatten sie sich jahrelang geweigert, die vier- bis fünftausend Euro zu übernehmen, mit denen die Knorpelzucht im Labor zu Buche schlägt. Mittlerweile hat sich das geändert. Bei Behandlung in einem zertifizierten Transplantationszentrum, erstatten sie die Kosten in der Regel. Eine frühzeitig fällige Kniegelenkprothese kommt am Ende nämlich viel teurer.