Bei Harry Potter funktioniert es: Als ein unfähiger Lehrer ihm die Armknochen wegschmilzt, behandelt eine Krankenschwester Harry abends mit einem Zauberspruch - und am nächsten Morgen sind ihm die Knochen neu gewachsen.
Knochen über Nacht wachsen lassen, das können Mediziner noch nicht. Doch sie erproben Verfahren, welche die Knochenheilung nach Brüchen deutlich beschleunigen. Dazu gehört etwa der Einsatz so genannter Wachstumsfaktoren. Mit dem Begriff werden körpereigene Eiweißmoleküle bezeichnet, die die Teilung und Reifung von Knochenzellen anregen. Erste Erfolge stellten Wissenschaftler jetzt auf der 66. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Unfallchirurgie vor, die am Mittwoch in Berlin begann.
So haben Forscher um Norbert Haas, Gerhard Schmidmaier und Michael Raschke von der Berliner Charité ein Implantat entwickelt, das in den gebrochenen Knochen verpflanzt wird und dort kontinuierlich Wachstumsfaktoren freisetzt.
Auch bestimmte Hormone versprechen Erfolg. Den Berliner Forschern zufolge kann das menschliche Wachstumshormon die Neubildung von Knochen anregen. "Wir werden in Kürze die Heilung von Brüchen gezielt steuern können", sagte Haas auf einer Pressekonferenz am Rande des Kongresses. Der Forscher leitet die Klinik für Unfall- und Wiederherstellungschirurgie auf dem Campus Virchow.
Sollen Knochenteile nach einem Bruch wieder richtig zusammenwachsen, müssen Ärzte sie so fixieren, dass die Enden Kontakt zu- einander haben. Früher trugen die Betroffenen deshalb klobige Gipsverbände. Heute befestigen Ärzte die Knochenteile häufig mit Implantaten in Form von Nägeln, Schrauben oder Platten, die sie innen oder außen am Knochen anbringen. Der Vorteil: Die Patienten können die gebrochenen Gliedmaßen bewegen, die Muskulatur bildet sich nicht so stark zurück. Dadurch wird die Knochenheilung beschleunigt.
"Trotz dieser Fortschritte heilt rund ein Fünftel aller Knochenbrüche nicht ohne Komplikationen ab", sagt Gerhard Schmidmaier. Je mehr Knochen bei dem Bruch zertrümmert worden sei, desto länger dauere es, bis sich das Gewebe neu gebildet habe. Zudem könne sich die Heilung auf Grund von Entzündungen verzögern. "Patienten mit komplizierten Brüchen verbringen oft mehrere Monate im Krankenhaus und müssen bis zu zwei Jahre lang behandelt werden", berichtet der Wissenschaftler.
Um die Knochenheilung zu beschleunigen, erproben Forscher bereits seit einigen Jahren Wachstumsfaktoren, so genannte Bone Morphogenetic Proteins (BMPs). Der englische Begriff bedeutet so viel wie "Knochenbildung steuernde Eiweiße".
"Bislang ist es jedoch schwierig, die Signalstoffe so in den Körper einzuschleusen, dass sie gezielt an die Bruchstelle gelangen und dort kontinuierlich wirken", sagt Haas. Zudem müssen die Wachstumsfaktoren präzise dosiert werden, weil sie Nebenwirkungen haben können - in seltenen Fällen senken sie den Blutzuckerspiegel.
Die in Berlin entwickelten Implantate sollen das Problem lösen. Sie sind mit einem biologisch abbaubaren Kunststoff (Polyaktid) beschichtet, in den die BMP-Moleküle eingebettet sind. "Der Stoff wird innerhalb von rund sechs Wochen zu Kohlendioxid und Wasser abgebaut", sagt Schmidmaier. "Während dieser Zeit setzt er den Wachstumsfaktor kontinuierlich frei. " Da zur Fixierung des Bruches ohnehin Implantate eingesetzt werden, belastet das Verfahren den Patienten nicht zusätzlich. Erste Versuche an Schweinen verliefen erfolgreich: Die Knochen der Tiere, die ein Polylaktid-Implantat erhalten hatten, heilten deutlich schneller als jene von Vergleichstieren mit herkömmlichen Implantaten.
Nächstes Jahr soll das Implantat in einer klinischen Studie an Patienten getestet werden. "Wir gehen davon aus, dass sich die Heilungszeit von Brüchen mit Hilfe der Wachstumsfaktoren auf rund ein Viertel senken lässt", sagt Schmidmaier.
Die Berliner Forscher gehen auch andere Wege, um die Knochenheilung zu beschleunigen: Sie spritzen Patienten mit Knochenbrüchen kleine Mengen des menschlichen Wachstumshormons STH in den Blutkreislauf. Das Hormon wird von der Hirnanhangdrüse gebildet und steuert fast alle im Körper ablaufenden Wachstumsprozesse. "STH lässt sich seit fünfzehn Jahren gentechnisch herstellen - doch bislang ist kaum jemand auf die Idee gekommen, es für die Knochenheilung zu nutzen", sagt Gerhard Schmidmaier. Im Tierversuch beschleunigte das Hormon die Knochenheilung deutlich. "In einer Pilotstudie fanden wir Hinweise darauf, dass die Methode auch bei Menschen erfolgreich ist", berichtet Haas. Die Berliner Forscher koordinieren nun eine internationale Studie, in der Patienten mit Unterschenkelbrüchen sich das Hormon täglich selbst spritzen. Erste Ergebnisse erwarten sie im nächsten Jahr.
CHARITE BERLIN Ein Experiment zeigt: Vier Wochen nach einem Knochenbruch ist bei herkömmlicher Behandlung noch ein Spalt sichtbar (a). Mit Wachstumsfaktoren behandelte Knochen sind zusammengewachsen (b).
