Lexikon

Knochenzüchtung

Die Knochenzüchtung beschreibt ein biotechnologisches Verfahren zur Produktion von -genetisch gesehen- Eigenknochen, mit dem Ziel implantierbares Knochengewebe (Knochenaufbau) auf schonende Art und weise zu gewinnen. Hierzu gibt es 3 Ansätze:

1. Bioseed® Orals Bone: Bei dieser Technik werden adulte Osteoblasten (differenzierte Knochenzellen) durch Gewinnung eines Periost-Stückes (Knochenhaut) von mindestens einem Quadratzentimeter Fläche durch Entnahme aus dem Kieferknochen benötigt. Die so gewonnenen Knochenzellen werden in speziellen, sterilen Brutkästen mit wachstumsförderndem Substrat (Nährstoffe) für einige Wochen bebrütet und auf dreidimensionale Hilfsstrukturen (organische Vliesse) zur Ausbildung von implantierbaren Knochenstücken gepflanzt. Diese Bonechips durch Knochenzüchtung sind nicht so hart wie eigener Knochen (geringerer Mineralisationsgrad) und benötigen nach Einbringen in den Körper (z.B. für einen Sinuslift) auch noch einige Monate zur Ausreifung und Verbindung mit dem Restknochen. Die gewonnenen Chips sind relativ klein, da für das Heranwachsen von größeren Knochenstücken die Ausbildung von Blutgefässen zur ernährenden Blutversorgung notwendig wäre, was zurzeit ausserhalb des Körpers noch nicht gelingt.
Kosten: Es gibt bisher nur einen Anbieter (Biotissue Technologies GmbH Freiburg). Durch den hohen technischen und operativen Aufwand ist mit einigen tausend Euro für eine solche Behandlung zu rechnen.

2. Das Tissue Engineering durch mesenchymale Stammzellen ist noch nicht standardisiert und ist zurzeit nur für die Gewinnung größerer Knochenabschnitte (z.B. Unterkieferhälften) in der Erprobung. Erfolgreiche Verfahren nutzen bisher ein Gemisch aus Stammzellen (aus dem Knochenmark gewonnen), Knochenersatzmaterial und eine Gerüststruktur (Titan) welche zum Wachstum dann in Muskelgewebe eingesetzt werden, um die Ausbildung von Blutgefässen zur Ernährung des Knochens zu sichern. Mehr Infos zu Knochenzüchtung durch Stammzellen.
Kleinere Knochenstücke sind schon erfolgreich aus einer dreidimensionalen Matrix aus Kollagen gezüchtet worden.
Eine andere Technik der Knochenzüchtung aus Stammzellen verwendet entsprechende, aus dem Körper entnommene Knochensubstanz als Gerüst, um es in eine der Zielknochenmorphologie entsprechende Brut-Form zu geben. Hinzugefügt werden noch die mesenchymalen Stammzellen, Substrat und Wachstumshormone, um in solchen Bioreaktorkammern dann Knochen, der genau dem nachzubildenden Knochen entspricht, wachsen zu lassen.

3. Die Steuerung des Knochenwachstums durch Hormone und Botenstoffe BMPs.

 

 

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