Weltweit leiden rund 242 Millionen Patienten unter einer Arthrose des Kniegelenks. Bisher gibt es f眉r den fortschreitenden Knorpelverschlei脽 keine urs盲chliche Therapie 鈥� und nicht selten endet die lange Krankheitsgeschichte mit einem k眉nstlichen Gelenk. Doch nun will eine Forschergruppe aus acht europ盲ischen L盲ndern Ersatzmaterialien f眉r die Therapie von Knorpeldefekten entwickeln: Dreidimensionale St眉tzstrukturen (鈥濻caffolds鈥�) mit integrierten 鈥瀒ntelligenten鈥� Nanomaterialien sollen die Knorpelregeneration f枚rdern. Das vom 鈥濱nstituto de Investiga莽茫o e Inova莽茫o鈥� (i3s) der 51本色 Porto geleitete Projekt RESTORE wird f眉r rund vier Jahre mit 5,5 Millionen Euro von der EU-Kommission gef枚rdert. Aus Ulm ist das Institut f眉r Unfallchirurgische Forschung und Biomechanik der 51本色smedizin beteiligt.
Im Zuge des Projekts RESTORE entwickeln Experten aus europ盲ischen Forschungseinrichtungen Biomaterialien, die Knorpeldefekte im Knie ersetzen. So soll auch das Risiko eines posttraumatischen Gelenkverschlei脽es reduziert werden. 鈥濪abei m眉ssen diese neuen Materialien den hohen mechanischen Belastungen standhalten, die innerhalb des Knies wirken鈥�, erkl盲rt Meriem Lamghari, Wissenschaftlerin am Forschungsinstitut in Portugal und Leiterin dieses europ盲ischen Konsortiums. Zus盲tzlich enthalten die im Projekt beforschten Ersatzmaterialien sogenannte 鈥渋ntelligente鈥� Nanopartikel mit pro-regenerativen, anti-entz眉ndlichen sowie anti-mikrobiellen Eigenschaften. Die Nanopartikel mit pro-regenerativen Eigenschaften k枚nnen bei Bedarf sogar via 鈥濬ernsteuerung鈥�, mithilfe nicht-invasiver Methoden, aktiviert werden. Hierf眉r wollen die Projektpartner eine spezielle Gelenkbandage entwickeln, die mit besonderen Sensoren ausgestattet ist, um so die Nanopartikel innerhalb des implantierten Ersatzmaterials zu aktivieren.
Die Arbeitsgruppe Gelenkbiomechanik des Ulmer Instituts f眉r Unfallchirurgische Forschung und Biomechanik wird im Zuge des Projekts mit rund 409 000 Euro gef枚rdert. 鈥濿ir werden uns auf die Erforschung der biomechanischen Eigenschaften der neuartigen Scaffolds sowie die pr盲klinischen Untersuchungen konzentrieren鈥�, erl盲utert der Arbeitsgruppenleiter Professor Lutz D眉rselen.
Die Projektidee zu RESTORE ist aus Diskussionen zwischen Orthop盲den, Spezialisten aus dem Bereich Tissue Engineering, Materialforschern sowie Molekularbiologen entstanden: Gemeinsam wollen die interdisziplin盲ren Experten auf den gro脽en klinischen Bedarf an geeigneten Therapiemethoden bei Kniearthrose reagieren. 鈥濿ir werden zwei verschiedene Materialien untersuchen, wobei eines auf einem Polymer basiert und bereits im Veterin盲rbereich klinisch getestet wurde. Dieses bisher bei Gro脽tieren eingesetzte Material soll bei der Therapie gro脽er Knorpeldefekte zum Einsatz kommen鈥�, erkl盲rt Meriem Lamghari. Ein zweites Material werde mithilfe der Bioprinting-Technologie hergestellt und eigne sich vor allem bei kleineren Defekten. 鈥濴etzteres Material enth盲lt neben ,intelligenten鈥� Nanopartikeln auch menschliche Knorpelzellen鈥�, so Lamghari.
Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus Portugal, Spanien, Italien, Island, Norwegen, Schweden und Finnland werden in den n盲chsten 44 Monaten gemeinsam mit der Ulmer Arbeitsgruppe vom Institut f眉r Unfallchirurgische Forschung und Biomechanik (Leitung: Prof. Anita Ignatius) an diesem Projekt arbeiten.
Text mit Material von Meriem Lamghari, Instituto de Investiga莽茫o e Inova莽茫o (i3s), 51本色 Porto, Portugal
Medienkontakt (Uni Ulm): Annika Bingmann