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Knie-Chirurgie: Implantat aus dem 3-D-Drucker ersetzt gerissenen Meniskus

Einen zerstörten Meniskus kann der Körper womöglich wieder von selbst aufbauen, wenn man ihm dabei unter die Arme greift: Mit einem speziell präparierten Implantat.
Kniegelenk im Röntgenbild

Ist der Meniskus – die Schutzschicht im Innern beispielsweise des Kniegelenks – zerstört, hilft meist nur die chirurgische Entfernung. Bereits seit längerem forschen Mediziner daran, in diesem Fall das Gewebe durch einen Implantat zu ersetzen. Eine Variante dieses Verfahrens haben jetzt Forscher vom Columbia University Medical Center in New York an Schafen erprobt – offenbar mit gutem Erfolg: Die behandelten Tiere konnten nach drei Monaten wieder normal laufen.

Die Idee hinter dieser Therapie sei es, den Körper dazu anzuregen, selbst Knorpelzellen zu produzieren, berichten Jeremy Mao und Kollegen. Anstatt also einen fertigen Meniskus zu implantieren, setzen sie lediglich ein Gerüst aus vergänglichem Material (Polycaprolacton) ein, in das sie zwei Wachstumsfaktoren einbetteten. Diese Proteine regen Knorpelzellen dazu an, sich im Gerüst, dem so genannten Scaffold, niederzulassen. Weil die Wachstumsfaktoren zu verschiedenen Zeitpunkten aktiv sein müssen, wurden sie von den Forschern in Kapseln verpackt, die unterschiedlich lang brauchen, um ihre Fracht freizusetzen. Die Regeneration des Meniskus sei in vier bis sechs Wochen erfolgt.

Das Gerüst selbst fertigten Mao und Team mit Hilfe eines 3-D-Druckers an, dieser kann auf Basis eines Scans des Kniegelenks die individuelle Form des jeweiligen Meniskus bestimmen und auf wenige Mikrometer genau produzieren.

In Kürze wollen die Wissenschaftler zu ersten Tests an Menschen übergehen. Bei ihrer Therapie verfolgten sie eine Alternative zum üblichen Tissue Engineering, bei dem das Ersatzgewebe aus Körperzellen im Labor gezüchtet und dann erst transplantiert wird. Diese Vorgehensweise hätte nur begrenzten Erfolg bei der Meniskustherapie gezeigt. "Wir hingegen geben dem Regenerationsprozess im Körper die nötige Starthilfe, indem wir Faktoren benutzen, die körpereigene Stammzellen für die Geweberegeneration fördern", erläutert Mao.

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