Diskusprolaps: Auffüllen mit Knorpel-Gel

2. Mai 2013
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Ein Bandscheibenvorfall ist meist der Beginn einer langen Leidensgeschichte. Zu einem Happy End könnte nun ein neues Verfahren beitragen, mit dem körpereigene Zellen im Labor vermehrt und zusammen mit verschiedenen Biomaterialien eine neue Bandscheibe bilden.

Wissenschaftler haben eine neue Methode zur Therapie von Bandscheibenvorfällen entwickelt: Eine Injektionsflüssigkeit aus patienteneigenen Zellen, Biomaterialien und einem Vernetzer, die zusammen in der Bandscheibe ein Hydrogel mit Knorpelgewebe-ähnlichen Eigenschaften bilden. So könnten Patienten dauerhaft von ihren Beschwerden befreit werden.

Schmerzen und Lähmungserscheinungen

Ein Bandscheibenvorfall kann theoretisch in jedem Bereich der Wirbelsäule und auch an mehreren Stellen gleichzeitig vorkommen. Dennoch tritt er gehäuft im unteren Lendenwirbelbereich und am Übergang zum Kreuzbein auf. Je nach genauer Lokalisation kann er dabei Schmerzen, Lähmungen, Gefühlsstörungen, Inkontinenz und akuten Harnverhalt hervorrufen. Wenn durch einen konservativen Therapieansatz, d.h. mit Schmerzmitteln, Massagen oder Lockerungs- und Übungstherapie, keine Besserung der Beschwerden erreicht wird, muss operiert werden. Ziel einer solchen Operation ist es, eine Befreiung der Nervenstrukturen vom bandscheibenbedingtem Druck zu erreichen. Oft sind die Erfolge jedoch nicht von langer Dauer. „Es gibt das Postnukleotomie-Syndrom, damit meint man das wiederkehrende Auftreten von Beschwerden nach einer Bandscheibenoperation. Häufig kommt es auch zu einem Rezidivprolaps“, erklärt Dr. Karin Benz, Projektleiterin am NMI Naturwissenschaftliches und Medizinisches Institut an der Universität Tübingen.

Regeneration durch körpereigene Knorpelzellen

Um das zerstörte Bandscheibengewebe zu regenerieren, haben Wissenschaftler ein neuartiges Verfahren entwickelt, das bereits in ähnlicher Form zum Knorpelersatz im Knie eingesetzt wird. Die Therapie beginnt damit, dass Knorpelzellen aus dem Bandscheibengewebe des Patienten isoliert werden. Die Bandscheibenzellen aus dem Vorfall werden im Labor vermehrt und nach einigen Wochen, eingebettet in ein neuartiges Biomaterial, wieder in die Bandscheibe gespritzt, um hier das Gewebe zu regenerieren. „Je nachdem, wie viel Ausgangsmaterial durch die Operation gewonnen wurde, dauert die Anzucht der Zellen etwa zwei bis vier Wochen“, erklärt Dr. Benz. „Wir starten mit ein paar hunderttausend Zellen; benötigt werden schließlich einige Millionen. Die genaue Zelldosis bestimmt der behandelnde Arzt, das maximale Injektionsvolumen sind zurzeit 2,5 Milliliter mit maximal fünf Millionen Zellen“, erklärt Prof. Dr. Jürgen Mollenhauer, Forschungs- und Entwicklungsleiter eines industriellen Forschungspartners des NMI. Wie viele Zellen injiziert werden müssen, hängt in erster Linie von der Größe des Bandscheibenvorfalls ab, also der Größe des verloren gegangenen Volumens, das wieder aufgefüllt werden kann.

Zusammen mit den Knorpelzellen wird ein schmerzhemmendes Biomaterial in die Bandscheibe injiziert, wo es sich verfestigt, die Zellen fixiert und die Bandscheibe biomechanisch unterstützt. „Bei unserm Biomaterial handelt es sich um humanes Albumin, das derart modifiziert wurde, dass es im Patienten chemisch vernetzt werden kann“, so Dr. Benz. Die Injektionsflüssigkeit, die dem Patienten gespritzt wird, besteht aus zwei Komponenten.  Diese werden während der Injektion in einer Spezialspritze vermischt. Eine Komponente enthält die Zellen und weitere Biomaterialien, die andere einen Vernetzer. In der Bandscheibe bildet sich daraus ein Hydrogel mit Knorpelgewebe-ähnlichen Eigenschaften.

Studie gestartet

Mit dem neuen Verfahren zur Bandscheibenregeneration werden jetzt die ersten Patienten behandelt – wissenschaftlich begleitet vom NMI. „Bisher sind 12 Patienten mit unserer Methode behandelt worden“, so Dr. Benz. Es habe bis dato keine Komplikationen gegeben – die erste Implantation liegt allerdings erst 3 Monate zurück.

Qualitätsstandards und personalisierte Medizin

Die neue Methode zu Regeneration der Bandscheibe wird auch mit öffentlichen Geldern unterstützt. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung steuert sechs Millionen Euro dazu bei. Während der industrielle Partner die klinische Studie verantwortet, die Produktionstechnologie stellt und dem Arzt die Zelltransplantate liefert, ist das NMI-Team für die präklinischen und klinischen Begleitanalysen verantwortlich. „Unser primäres Projektziel ist die Entwicklung von Qualitätsmarkern. Mittelfristig wollen wir auch Prognostikmarker entwickeln, mit denen vorausgesagt werden kann, ob eine erfolgreiche Behandlung überhaupt möglich ist“, erklärt Dr. Benz. Damit treiben die Wissenschaftler auch die personalisierte Medizin voran. „Wir analysieren aus allen Stadien der Zellkultur und nach der Transplantation in regelmäßigen Abständen Blut und Urin der Patienten.

Dafür stellen wir ein passendes Assaysystem zusammen, um verschiedene Klassen von Biomolekülen detektieren zu können“, erklärt Dr. Benz. „Aus der Kombination von Patienten- und Zellkulturdaten schnüren wir ein Paket, das die Sicherheit, Effizienz und Wirksamkeit der neuen Behandlungsmethode beschreiben soll. Das Validieren von Markern soll uns am Projektende unterstützen, die Zulassung im Rahmen der Richtlinien des Arzneimittelgesetzes zu beantragen“, fasst Mollenhauer zusammen. Und auch die Kosten sollen durch die Marker im Rahmen gehalten werden. „Wenn wir im Laufe des Verfahrens feststellen, dass eine bestimmte Patientengruppe nicht auf unser Verfahren anspricht, könnte diese mit Hilfe der Marker von vorn herein ausgeschlossen werden“, so Dr. Benz. Doch die Projektleiterin ist zuversichtlich, denn auf die klassische Knorpelzell-Transplantation am Knie, einem ähnlichen Verfahren, sprechen nur wenige Patienten aus bisher unbekannten Gründen nicht an.

Noch geeignete Patienten gesucht

Das leitende Studienzentrum ist die Universitätsklinik Innsbruck. Beteiligt sind aber auch deutsche Kliniken, z. B. die BG-Klinik in Halle und die BG-Unfallklinik Murnau. Zurzeit werden noch geeignete Patienten gesucht, die an der Studie teilnehmen möchten. „Alle Patienten werden bis zu drei Jahre durch Funktionskontrollen, Erhebungen zur Lebensqualitätsverbesserung und durch moderne bildgebende Verfahren (MRT-Scans) nachkontrolliert“, so Mollenhauer. Nach etwa zwei Jahren soll die Studie beendet sein und das neue Verfahren zur Zulassung kommen.

Langfristig sollen auch Patienten profitieren, bei denen nicht durch eine Operation Vorfallgewebe zur Zellisolierung verfügbar ist. „Eine Option für diese Patienten könnte der Einsatz von Stammzellen aus dem Knochenmark sein, die zur Geweberegeneration in die Bandscheibe injiziert werden“, so Dr. Benz. Auch diese Option wird gerade beforscht.

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Medizin, Orthopädie

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19 Kommentare:

Henriette Große
Henriette Große

Hallo FR. Schmitzer,
wie geht denn die Injektion der Knorpelzellen von statten? UNter bildwandlerkontrolle oder offen? Am Knie ist ja beim gleichen Verfahren eine zweit- Arthroskopie notwendig.

#19 |
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Gast
Gast

Fur die Entzzuendungstheorie spricht auch, dass eine lokale Kortisontherapie haufig sehr wirksam bei der Schmerzbehandlung ist.

#18 |
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Gast
Gast

Aehnliche Ergebnisse zur Bandscheibenregeneration wurden aus einer anderen klinischen Studie berichtet (Fa. Mesoblast, Australien). 71 Prozent der Patienten profitierten von der neuen Behandlung. Stay open minded.

#17 |
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Dr. med. Christoph Gaissmaier
Dr. med. Christoph Gaissmaier

Es ist nicht richtig, dass bei einem Vorfall nur der Druck auf die Nervenwurzel den Schmerz verursacht. Shamjhi und Mitarbeiter (und mittlerweile auch andere Arbeitsgruppen) konnten zeigen, dass hierfür insbesondere auch chronische Entzündungsreaktionen verantwortlich sind, die u. a. durch Immunreaktionen entstehen. Sie hierzu auch:
http://www.spiegel.de/wissenschaft/medizin/bandscheibenvorfall-immunsystem-entfacht-den-schmerz-a-703882.html
In einer US-amerikanischen Phase-1-Studie mit einem Hydrogel und Zellen zur Bandscheibenregeneration profitierte neben dem Nucleus vor allem auch der Anulus von der Behandlung. Zuvor bestehende Annulusdefekte verheilten, dies wurde bei der Kontrollgruppe nicht beobachtet. Die Studie erhielt hierfür den Spine Technology Award 2012.

#16 |
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Dr. med. Dieter Encke
Dr. med. Dieter Encke

Der Prolaps der Bandscheibe schmerzt nur durch den Druck auf die Nervenwurzel.
Das hier geschilderte Verfahren vergrößert den nucleus pulposus und damit den Druck auf den Nerv bei unverändert zerstörtem anulus fibrosus.
Das Vorfallproblem muß durch Verminderung des Drucks, also auch der Substanz, gelöst werden.
Es kann allenfalls sinnvoll sein, wenn bei intaktem anulus die Mechanik des nucleus verbessert werden soll. Bei bekannt mangelhafter Blutversorgung des nucleus ein zweifelhaftes Unterfangen.
Gibt es Tierexperimente?

#15 |
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Medizinjournalistin

Liebe Frau Zoller und andere Studieninteressierte,

nach Rücksprache mit dem NMI habe ich folgenden Hinweis erhalten:

Informationen zur Behandlung von Knorpelschäden am Knie sowie zur Bandscheibenstudie erhalten Sie beim industriellen Partner des NMI unter http://www.tetec-ag.de.

Herzliche Grüße

Sonja Schmitzer

#14 |
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ute-sabine zoller
ute-sabine zoller

Dann müsste so etwas ja auch bei knorpelschäden am knie-gelenk möglich sein??
es wäre interessant, hierzu näheres zu erfahren
mfg
u.zoller

#13 |
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Dr. med. Christoph Gaissmaier
Dr. med. Christoph Gaissmaier

Kommentar zu: “Das Problem an der Sache ist nur, dass die Bandscheibe nicht der Grund für die Schmerzsymptomatik ist”.
Das ist so nicht ganz richtig und eine zu einseitige Betrachtung des Phänomens chronischer Rückenschmerz. Es existiert mittlerweile eine Vielzahl an Studien, in denen gezeigt werden konnte, dass der chronische Schmerz einer degenerierenden, sogenannten schmerzhaften Bandscheibe (engl. painful disc) durch entzündliche Ereignisse verursacht wird, die sekundär dazu führen, dass in die betroffene Bandscheibe Blutgefäße und mit diesen schmerzleitende Nervenfasern einwachsen (die gesunde Bandscheibe ist frei von beiden!). Diese Form des Bandscheibenschmerzes ist durch klassische Therapieverfahren kaum in den Griff zu bekommen, auch hierzu existieren klinische Studien! Die hier beschriebene, neue Methode könnte dieses Problem sehr positiv beeinflussen und auch verhindern, dass es zu weiteren degenerativen Veränderungen der Bandscheibe kommt.

#12 |
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Manualtherapeutische Verfahren, v.a. die Osteopathie, sind – sofern es sich nicht um eine absolute OP-Indikation handelt – weitaus gefahrloser und deutlich billiger als ein Eingriff, siehe hierzu z.B. Burton AK 2000.
Speziell bei großen Vorfällen in der LWS sieht man mit bildgebenden Verfahren ohnehin innerhalb der ersten 2-4 Jahren mehr Vollremissionen als man denkt (z. B. Hasegawa 1997, Miller 1998).
Klar kann man mit Osteopathie nicht alle Betroffenen gleichermaßen gut versorgen, aber nach fast 20 Jahren in eigener Praxis kann ich sagen, dass die weitaus größere Zahl meiner Patienten mit BSV von einer konservativen Therapie profitiert hat.
Aude sapere!

#11 |
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Ärztin

Danke!
Gerade rechtzeitig für meine Patientin.
Viel besser als Versteifung

#10 |
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Dr. med. Carsten Schmidt
Dr. med. Carsten Schmidt

îngrativ geht viels, eine isolire hofnung auf ine Mthod zu stezten wär sichr falsch und ist von Ihnen bestimmt auch so nicht geplant

#9 |
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Medizinjournalistin

Liebe Studieninteressenten,

zur Studienteilnahme nehmen Sie bitte Kontakt mit der Universitätsklinik Innsbruck, der BG-Klinik in Halle oder der BG-Unfallklinik in Murnau auf. Dort erhalten Sie weitere Informationen zur Studie.

Herzliche Grüße und gute Besserung!

Sonja Schmitzer

#8 |
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Dorothea Hugger
Dorothea Hugger

Ein Super Therapieansatz-aber meiner Erfahrung nach ist jede Therapie im Bereich Wirbelsäulenchirurgie am Ende nur dann erfolgsversprechend wenn die Patienten dauerhaft Muskelaufau in Form von Pilates oder Wirbelsäulengymnastik-und zwar lebenslänglich-betreiben. Ohne diese Eigenverantwortung des Patienten ist jedes Problem in diesem Bereich zwar aufgeschoben aber nicht dauerhaft behoben!

#7 |
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Gast
Gast

Das Problem an der Sache ist nur, dass die Bandscheibe nicht der Grund für die Schmerzsymtomatik ist.

Schon in den 70 er Jahren hat Brügger das widerlegt und Walter Packi hat mit seinem Komzept der Biokinematik den schulmedizinischen Beweis angetreten, dass sowohl der Schmerz kausal von der Störung der Muskulatur kommt und auch der Bandscheibenvorfall damit nicht zwingend im Zusammenhang steht. Grund für den Bandscheibenvorfall ist letztlich aber doch die Muskelstruktur des Psoas und beseitigt man hier die Spannungen und trainiert die Muskulatur BEWEGLICH, heilen auch schwere Bandscheibenvorfälle mit Sequester folgenlos aus, da braucht es keine Knorpelzüchtung im Labor. Das kann der Körper besser, wenn man ihm die Voraussetzungen schafft. Dass dies möglich ist, beweisen hunderte von geheilten Patienten und wer möchte findet hierzu genug im Internet unter dem Stichwort Biokinematik. Klingt erstmal komisch, aber wenn man sich darauf einlässt, wird es auch logisch klar, dass Nervenwurzelentzündungen nicht als Ursache herhalten können – zumal Nervenstrukturen langsam reagieren, während Schmerzpatienten oft durch LAgerungswechsel (Stufenlagerung= sofortige Schmerzlinderung bekommen. Durch den Psoas wird der Zusammenhang schnell klar, ggfs. mit anderen Muskelstrukturen des tiefen Beckens.

#6 |
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Küchenleiter/meister George Marquet
Küchenleiter/meister George Marquet

Ich würde gerne an dieser Studie teilnehmen! Denke das diese neue Behandlungsmethode genau für mich in Frage kommt. Nur wie kann ich daran teilnehmen?

#5 |
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Stefan Kelter
Stefan Kelter

Dieser Artikel kommt mir gerade wie gerufen. Ich habe 5 Tage mit Bandscheibenvorfall im Krankenhaus verbracht und eine OP abgelehnt.
Aber hier habe ich mich direkt mal als Patient für die Studie angeboten.

#4 |
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Liebe Frau Schmitzer,

ein vielversprechender Ansatz, der – das entnehme ich Ihrem Artikel – wohl auch schon Eingang in der Therapie von Kniegelenkserkrankungen gefunden hat.

Ist bekannt, ob es entsprechend auch Ansätze in der Therapie anderer Arthosen (Beispiel Coxarthose) gibt?

Wohin könnte man einen Patienten schicken?

#3 |
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Dr. med. Wolfgang Oberthaler
Dr. med. Wolfgang Oberthaler

Ein ähnliches Verfahren wird durch die dutsche Firma CodOn seit Jahren angeboten und ist durch die EURO-DISC-Studie dokumentiert.

#2 |
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DR. Khaled Awad
DR. Khaled Awad

Ein vielversprender Therapieansatz

#1 |
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