Gelenkprothesen der nächsten Generation vermeiden unerwünschte Immunreaktion
Auf den ersten Blick sind die Erfolge in der Orthopädie, insbesondere bei der älter werdenden Bevölkerung, spektakulär: die Menschen leben nicht nur länger, auch sind im höheren Alter immer weniger Einschränkungen im Alltag zu befürchten. Dass auch Senioren berufstätig oder im Ruhestand durchaus aktiv bleiben, ist abzusehen. Wie Prof. Christoph Lohmann als Koordinator des Projekts HYPORTH (New approaches in the development of Hypoallergenic implant material in Orthopaedics: steps to personalised medicine) an der Universität Magdeburg betont, sind künstliche Gelenke dabei ein wesentlicher Faktor, um diesem Ziel näher zu kommen. „Angesichts der Tatsache, dass die meisten älteren Menschen allein und mitunter weit entfernt von ihren Angehörigen leben, spielt gute Mobilität eine immer wichtigere Rolle. Mobilität und Lebensqualität bei Senioren wird immer wichtiger, sowohl bei sportlichen, als auch bei anderen Freizeitaktivitäten. Und da ist Gelenkersatz tatsächlich die beste Lösung, um die Ansprüche zu erfüllen.“ Künstliche Gelenke verschleißen jedoch, sodass wegen Komplikationen immer mehr Nachoperationen fällig werden. Bei 10 % der Patienten kommt es zu unerwünschten Immunreaktionen von herkömmlichem Implantatmaterial, bei 10 % treten so genannte periprothetische Infektionen auf, die sich nicht nur nicht vermeiden lassen, sondern aufgrund veränderlicher Resistenzreaktionen auch zunehmen. Schließlich stehen – und das verschärft die Situation noch – nicht einmal zuverlässige prädiktive Marker für derartige Komplikationen zur Verfügung. „Hauptprobleme sind die Lockerung etwa durch sich lösende Prothesenkomponenten, Nebenwirkungen von Biomaterialien und Implantatfehlstellungen, aber auch Infektionen, die dem Chirurgen keine Wahl lassen beim Anpassen oder Auswechseln von Prothesenkomponenten. Das Problem wächst weltweit und stellt Patienten und nicht zuletzt das Gesundheitswesen vor enorme Belastungen“, so Prof. Lohmann. Das Konsortium HYPORTH sollte diesem Problem Abhilfe schaffen. Das Team um Prof. Lohmann entwickelte fünf Jahre lang einen prädiktiven Ansatz mit Biomarkern, die beim Patienten ein erhöhtes Risiko einer unerwünschten Immunreaktion aufzeigen, sowie neue hypoallergene Materialkombinationen für Endoprothesen, um Immunreaktionen herkömmlicher Materialien zu vermeiden. Die Materialien solcher Implantate sind hypoallergene Keramiken, Polymere, reines Titan oder Titanpartikelbeschichtungen, die verschleißfest und biokompatibel sind. Dabei können sogar die spezifischen allergenen Reaktionen eines Patienten berücksichtigt werden. Wie Prof. Lohmann betont, „können die Implantate mit spezifischen 3D-Druckern auf die Anatomie des Patienten und dessen mögliche Allergien zugeschnitten werden. Zudem können die Implantate mit Sensoren ausgestattet werden, die eine Lockerung bereits im Frühstadium feststellen.“ Ein weiteres wichtiges Projektergebnis ist die Entwicklung von Tests, die unerwünschte Immunreaktionen von septisch bedingter Lockerung unterscheiden. „Unsere Prototypen werden in Kürze klinisch getestet. Danach sind Folgeprojekte zu antibakteriellen Oberflächenmodifikationen und Sensoren sowie neuen prädiktiven und diagnostischen Biomarkern für eine bessere medizinische Versorgung geplant“, schließt Prof. Lohmann.
Schlüsselbegriffe
HYPORTH, Orthopädie, Gelenkersatz, ältere Menschen, Abstoßungsreaktionen, hypoallergen, Prothetik
