Wenn Krebs Knochen schädigt: Forscher untersuchen Ersatzmaterialien

Bei Patienten mit der bisher unheilbaren Krebserkrankung Multiples Myelom bzw. der Volkskrankheit Osteoporose treten auch ohne Unfall sehr häufig Knochenbrüche auf, die schlecht ausheilen.

Helfen sollen moderne Knochenersatzmaterialen, wie z.B. Wirkstoff-freisetzende Knochenzemente, die bei einer Operation in den Knochen eingebracht werden, diesen stabilisieren und die Heilung anregen.

Wissenschaftlern der Medizinischen Fakultät Heidelberg stehen für diese vielversprechenden Forschungsarbeiten gemeinsam mit Projektpartnern aus Heidelberg, Gießen und Dresden in den nächsten vier Jahren 9 Millionen Euro der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) zur Verfügung. Die DFG finanziert die Fortsetzung des seit 2010 bestehenden Sonderforschungsbereiches / Transregio 79 (SFB/TRR 79) „Werkstoffe für die Hartgewebegeneration im systemisch erkrankten Knochen“.

Am Standort Heidelberg wird der Forschungsverbund durch Professor Dr. Hartmut Goldschmidt, Leiter der Sektion Multiples Myelom, und Dr. Dirk Hose, Leiter des Labors für Myelomforschung der Medizinischen Universitätsklinik Heidelberg, vertreten. Sprecher des SFB/TRR 79 in der nächsten Förderperiode wird Professor Dr. Christian Heiß, zukünftiger Leiter der Klinik für Unfall-, Hand- und Wiederherstellungschirurgie der Justus-Liebig-Universität Gießen.

Weitere beteiligte Institutionen sind das Institut für Biophysikalische Chemie Heidelberg, das Deutsche Krebsforschungszentrum Heidelberg, die Technische Universität Dresden, das Leibniz-Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung Dresden e.V. sowie das Leibniz-Institut für Polymerforschung Dresden e.V.

Knochendefekte behandeln und Myelomzellen vernichten

In den Heidelberger Projekten beschäftigen sich die Forscher mit Knochenschäden, die durch das Multiple Myelom hervorgerufen werden. Hierbei beeinflussen die bösartigen Myelomzellen im Knochenmark den Knochenstoffwechsel derart, dass Knochenlöcher, sogenannte Osteolysen, entstehen und Knochenbrüche zur Folge haben können.

Diese Osteolysen sind der häufigste Grund, warum beim Multiplen Myelom mit einer Therapie begonnen werden muss. Gleichzeitig sind es nach bisherigen Ergebnissen diejenigen Stellen, an denen Myelomzellen bis zu einem gewissen Grad durch die Chemotherapie nicht erreicht werde können – ein möglicher Grund, warum das Multiple Myelom gegenwärtig nicht heilbar ist.

Die Heidelberger Forscher untersuchen mit ihren Kollegen, welche molekularen Mechanismen bei der Entstehung dieser Knochensubstanzdefekte ablaufen, wie diese mit Hilfe bildgebender Verfahren sichtbar gemacht werden können und sich mittels Knochenersatzmaterialien gezielt beeinflussen lassen.

„Unsere Wirkstoff-freisetzende Ersatzstoffe sollen bei Patienten mit Multiplem Myelom zwei Ziele erreichen: Erstens die Heilung von Knochensubstanzdefekten und Brüchen verbessern und zweitens die Myelomzellen am Ort des Knochendefektes vernichten“, sagt Dr. Dirk Hose. „Dies könnte zum einen dazu führen, dass wir manche Patienten erst später mit einer Chemotherapie behandeln müssten, zum anderen, dass eine Rückkehr des Multiplen Myeloms nach Therapie verhindert oder herausgezögert werden kann. Dies könnte ein Beitrag zur Heilung des Multiplen Myeloms sein.“ Diese Strategie ist eines der wesentlichen Ergebnisse der ersten Förderperiode.

„Ein solches Projekt ist nur durch eine langfristige Zusammenarbeit von Wissenschaftlern aus unterschiedlichen Fachdisziplinen möglich; Materialwissenschaftler, wissenschaftlich tätige Ärzte, Physiker, Chemiker und Mathematiker – um nur einige zu nennen“, erklärt Professor Goldschmidt. „Wir sind der Deutschen Forschungsgemeinschaft sehr dankbar dafür, dass sie uns weiterhin unterstützt.“

Gleichstellung und Förderung des „Nachwuchses“

Wichtige Elemente des Transregios neben der „reinen“ Wissenschaft sind die Förderung des wissenschaftlichen Nachwuchses und der Gleichstellung von Frauen. „Wir sind besonders stolz, dass die Stellvertretende Leiterin des Labors für Myelomforschung Dr. Anja Seckinger vom TRR79 den Louise Blumenthal Habilitationspreis ausgezeichnet wurde“, erklärt Dr. Hose.

Perspektive für die nächsten vier Jahre: Der Weg zur klinischen Anwendung

„Ganz wesentlich ist es nun, die Materialien so weiterzuentwickeln, dass sie klinisch, d.h. bei Patienten, anwendbar werden und wir hoffen, am Ende der zweiten Förderperiode so weit zu kommen“, betont Professor Goldschmidt. Hierfür ist allerdings noch viel Arbeit notwendig, „auf die wir uns aber, wie auf die weitere erfolgreiche Zusammenarbeit, sehr freuen“, ergänzt Dr. Hose.

https://www.klinikum.uni-heidelberg.de/Sektion-fuer-Multiples-Myelom.131832.0.ht… Sektion Multiples Myelom, Medizinische Universitätsklinik Heidelberg
http://www.uni-giessen.de/cms/fbz/fb11/forschung/schwerpunkte/sfb/trr79 Sonderforschungsbereich / Transregio 79
http://www.dfg.de/ Deutsche Forschungsgemeinschaft