Mainz – Jährlich müssen sich etwa 35.000 Gelenkersatz-Patienten einer Wechseloperation unterziehen, weil sich ihre Endoprothese gelockert hat. Um diesem Problem zu begegnen und die Verankerung von Prothesen im Knochen weiter zu verbessern, hat der Mainzer Orthopäde und Unfallchirurg Dr. Andreas Baranowski eine neue bioaktive Implantatbeschichtung für Titanprothesen entwickelt. Für seine Forschung wurde er kürzlich mit dem diesjährigen Boehringer-Ingelheim-Preis ausgezeichnet.
Gemeinsam mit seinem Forschungsteam am Molekularen Forschungszentrum operativer Fächer an der Universitätsmedizin Mainz untersuchte Baranowski das knocheneigene Eiweiß Bone Sialoprotein (BSP) als mögliche Beschichtung für Titanimplantate. Dafür beschichtete er zunächst Titanscheiben mit BSP und siedelte daraufhin menschliche Knochenzellen auf dem Prothesenmaterial an.
Körpereigenes Eiweiß aktiviert Knochenzellen
Die Versuche zeigten, dass dank der BSP-Beschichtung knochenspezifische Gene aktiviert werden und sich die Knochenzellen vermehren. Dies könnte die Verbindung zwischen Titan und Knochen stärken, so die Forscher. Darüber hinaus beobachteten sie eine tendenziell erhöhte Knochenzellwanderung hin zum Titan. Zudem produzierten die Knochenzellen vermehrt knochenstärkende Kalksalze.
„Unsere Erkenntnisse legen den Schluss nahe, dass sich eine mit dem knocheneigenen Eiweiß BSP vorbeschichtete Prothese im Knochen besser verankert und langfristig stabiler sitzt“, erklärt Baranowski. „Wenn sich das bewahrheitet, ließe sich möglicherweise künftig der aufwändige Austausch gelockerter Prothesen deutlich reduzieren“, ergänzt der Nachwuchswissenschaftler.
Forscher setzen Versuche mit neuer Beschichtung fort
Er und sein Team forschen weiter an der aussichtsreichen Beschichtung und wollen deren Anwendungsgebiete weiter ausdehnen: „Bereits jetzt führen wir an der Universitätsmedizin Mainz Folgeversuche an mit BSP-beschichteten, mittels 3D-Druck hergestellten Knochenersatzmaterialien durch“, so Baranowski.
Ende Oktober wurde er für seine Forschungen mit dem diesjährigen Boehringer-Ingelheim-Preis gewürdigt. Der mit insgesamt 30.000 Euro dotierte Preis wird seit 1969 jährlich für herausragende wissenschaftliche Leistungen auf dem Gebiet der theoretischen und klinischen Medizin von der Boehringer-Ingelheim-Stiftung an Nachwuchswissenschaftler der Universitätsmedizin Mainz vergeben. Neben Baranowski wurde in diesem Jahr auch der Mainzer Immunologe Dr. Georg Gasteiger für seine Erkenntnisse zur Funktionsweise der Immunabwehr mit dem Preis ausgezeichnet.
Quelle: Universitätsmedizin Mainz