Nanokapseln mit Mäusezellen gemixt: Knochenbildung erfolgreich gefördert

Eine Labormaus.
(Foto: picture-alliance/ dpa)

Französische Forscher haben mit neuen Nanokapseln die Knochenbildung bei Mäusen angeregt. Das Verfahren könnte den Angaben zufolge langfristig Patienten mit Knochenkrankheiten helfen. Die Gruppe vom Nationalen Institut für Gesundheit und medizinische Forschung (INSERM) in Straßburg mischte die Kapseln mit embryonalen Stammzellen von Mäusen. Im Labor bildeten sich dadurch Zellen, die für den Knochenaufbau verantwortlich sind. Das berichten die Forscher um Nadia Benkirane-Jessel in den "Proceedings" der US-Akademie der Wissenschaften ("PNAS"). In Versuchen mit verletzten Mäusen sei zudem die Heilung des Knochengewebes der Tiere in Gang gesetzt worden.

Die mehrschichtigen Nanokapseln bestanden aus den Eiweißen Poly-L-Glutamin und Poly-L-Lysin. Zwischen die Lagen gaben die Biotechniker die Wachstumsfaktoren BMP2 und TGF?1. Solche Moleküle regen das Zellwachstum an. Zunächst wurden Nanokapseln und embryonale Stammzellen von Mäusen im Reagenzglas gemischt. Daraufhin entstanden Osteoblasten – jene Zellen, die für den Knochenaufbau zuständig sind. Bei weiteren Versuchen verabreichte das Team Mäusen die Kapsel-Stammzell-Mischung, konnte aber keine Knochenbildung bei den Nagern feststellen.

Erfolgreiche Methode gefunden

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Daher ließen die Biotechniker die Nanokapseln zusammen mit Stammzellen und einem Alginat-Gel, das häufig bei der Züchtung von Geweben verwendet wird, im Wärmeschrank wachsen. Diese Substanz wurde dann den Mäusen verabreicht. Bei den Tieren seien danach unter anderem reife Knochenzellen (Osteozyten) gefunden worden, die in Knochenmatrix eingebettet waren und den Aufbau von Knochengewebe anzeigten. Darüber hinaus hätten sich neue Blutgefäße gebildet, die das Knochengewebe umgaben und durchdrangen. Bislang sei man davon ausgegangen, dass für diese Art von "Knochenzüchtung" ein Stützgewebe aus Knorpel eingesetzt werden muss.

Die von ihnen entwickelte Methode könnte beispielsweise bei der Behandlung von Knochenmetastasen zum Einsatz kommen, schreibt Benkirane-Jessel. Sie geht davon aus, dass ihre Kapseln mit Medikamenten und in der Gentechnik verwendet werden könnten.

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