Hilfe für verletzte Knie: Ein neues Kreuzband aus Seide

Das weiße Stück Seil liegt leicht in der Hand. Es ist aus der zugfesten Seide des Seidenspinners Bombyx mori gemacht und soll bei Menschen in Zukunft kaputte Kreuzbänder ersetzen. „Die Seide ist dünn und trotzdem äußerst stabil“, sagt Andreas Teuschl von der FH Technikum Wien bei einer Informationsveranstaltung des Ludwig Boltzmann Instituts für Experimentelle und Klinische Traumatologie (LBI Trauma) der AUVA.

Die Faser besteht aus zwei Fibroin Filamenten – das sind Fäden des Seidenproteins. Sie sind von einer Schicht Sericin umgeben, dem Eiweiß des Seidenspinners. Diese Schicht kann zu Immunreaktionen im menschlichen Körper führen, weshalb sie entfernt werden muss. „Bisher führte das zu großen Einbußen bei der Belastbarkeit“, sagt Teuschl. Gemeinsam mit dem LBI Trauma hat er ein Verfahren entwickelt, das für die Faser besonders schonend ist und Stabilität gewährleistet. „Das Seidenkreuzband kann von Anfang an die gesamte Belastung aufnehmen und dehnt sich genauso wie ein richtiges Kreuzband“, sagt Teuschl. Das Besondere daran ist jedoch, dass das Seidenband von körpereigenen Zellen besiedelt wird, die Kollagen erzeugen. So entsteht ein neues Band, die Seide selbst baut sich ab. Nun soll der Ersatz für das vordere Kreuzband im Wiener Start-up MorphoMed zur Marktreife gelangen, dafür sind weitere Studien notwendig. Bernhard Küenburg von MorphoMed rechnet mit einer Zulassung im Jahr 2022.

Kreuzbandrisse zählen zu den häufigsten Verletzungen, speziell in der Altersgruppe von 18 bis 30 Jahren, bedingt durch Sportunfälle. Jährlich werden in Europa 300.000 Kreuzbänder operiert. Üblich ist es, das Band mit körpereigenen Transplantaten zu ersetzen, von der Patellasehne oder einem Stück vom Halbsehnenmuskel des Oberschenkels. Dafür muss gesundes Material entfernt werden. Ein Nachteil. „Außerdem kommt es trotzdem zu hohen Arthroseraten“, sagt Küenberg. Die neue Methode soll das verhindern. Getestet wurde sie an Schafen. Warum Schafe? „Es gibt kein wirkliches Tiermodell, mit dem man den Menschen komplett vergleichen kann. Der Mensch hat zwei Beine, alle Tiere haben vier. Wir haben uns für das Schaf entschieden, weil es von der Kniemechanik ähnlich und sehr aktiv ist. Bei Schafen ist es ähnlich wie bei menschlichen Patienten, sie wollen sich rasch wieder bewegen“, sagt Küenburg.

Gefragtes Material

Seide ist auch in anderen Bereichen der Unfallchirurgie ein gefragtes Material, etwa bei Verletzungen eines Nervs mit Verlust von Gewebe. In Europa sind vor allem junge Erwachsene von diesen oberflächlichen Nervenverletzungen betroffen. Die Rehabilitation dauert meist lange, in zehn Prozent der Fälle kommt es zu bleibenden Einschränkungen und einer dauerhaften Beeinträchtigung der Betroffenen. Im Rahmen eines operativen Eingriffs muss ein anderer Nerv aus dem Körper entnommen werden, um den kaputten Nerv zu rekonstruieren. Auch das hat Nachteile – deshalb hat David Hercher am LBI Trauma eine Alternative entwickelt.

Dazu der Blick durch ein Mikroskop in einem Raum des Instituts. Zu sehen ist eine Nervenleitschiene aus Seidenfasern, eine winzige Röhre. „Sie dient zur Überbrückung und der Regeneration, damit der Nerv in die richtige Richtung wächst“, sagt Hercher. Man müsse sich den Nerv wie einen Baum vorstellen, dessen Äste im Verletzungsfall brechen. Durch die Seidenröhre wird gewährleistet, dass der Ast, also der Nerv, seinen Weg findet. Ältere Materialien waren härter, etwa Silikon. Die Röhren aus Seide sind weich, flexibel und für Chirurgen besser zu bearbeiten. Sie werden im präklinischen Modell (nicht am Menschen, Anm.) bereits mit Erfolg eingesetzt.

Wissenschaft, die rasch Patienten zugute kommt

Jährlich werden in Österreichs Krankenhäusern rund 800.000 Unfallverletzungen behandelt. Die moderne Medizin ist heute in der Lage, schwerste Verletzungen zu behandeln. Traumaforscher leisten für das Überleben  einen wichtigen Beitrag.

Seit dem Jahr 1980 gilt das Ludwig Boltzmann Institut für experimentelle und klinische Traumatologie (LBI Trauma) im Unfallkrankenhaus Lorenz Böhler in Wien als international anerkanntes Forschungszentrum. Wissenschaft und klinische Anwendung sind hier eng verknüpft, die Erkenntnisse werden rasch im Spitalsalltag, am Patienten, umgesetzt.  Wie es mit dem LBI Trauma im Zuge der Sparvorgaben für die AUVA seitens der Regierung weitergeht, scheint  fraglich.  „Würde es die AUVA nicht mehr geben, hätte ich  große Sorge. Das  wäre nicht nur ein Rückschritt für die Forschung, sondern auch für  Patienten.  Etwa 60 Prozent unseres Budgets kommen von der AUVA, den Rest besorgen wir uns selbst über diverse Projekte“, sagt Univ.-Prof. Heinz Redl, Leiter des LBI Trauma.  

Aus dem Kabinett der Bundesministerin Beate Hartinger-Klein heißt es dazu: „Wir warten auf Vorschläge der AUVA, den  Plänen  laut Regierungsprogramm nachzukommen. Die Frist wurde bis Ende August verlängert. Danach werden wir entscheiden, wie es weitergeht. Wir sind uns bewusst, dass eine Forschungseinrichtung wie das LBI sehr wichtige Arbeit leistet. Es ist klar, dass wir auch das mitdenken müssen.“

Geweberegeneration

Am LBI  Trauma sind 80 Personen beschäftigt, ein Team, das u. a. aus Chemikern, Biochemikern, Physikern und Medizinern besteht. Die großen Forschungsbereiche am Institut sind Geweberegeneration und Intensivmedizin.

Im Bereich Geweberegeneration geht es um bessere Wundheilung durch Wachstumsfaktoren oder Wundverbände – zum Beispiel aus dem Amnion, das sind die äußeren Eihäute der menschlichen Plazenta. „Es wird seit Jahren im klinischen Alltag als Auflage bei Brandwunden und chronischen Wunden eingesetzt. Außerdem wird untersucht, wie wirksam es als Gleitschicht bei schmerzhaften Adhäsionen (Verwachsungen, Anm. der Red.)  von Nerven ist“, sagt Susanne Wolbank vom LBI Trauma.

Bei Unfällen geht es  darum,  Blutungen möglichst schnell zu stoppen. Es kommen    spezielle Vliese zum Einsatz, die wie ein Pflaster auf die Wunde gelegt werden.  Diese Patches sind seit ein paar Jahren am Markt und wurden vom LBI Trauma mitentwickelt. Für sehr tiefe Wunden gibt es Gelatinepartikel mit einer Thrombinlösung, um die Wunde aufzufüllen. Diese Mischung hilft, die Blutung rasch zu stoppen.

Auch für Querschnittgelähmte gibt es Hoffnung: „Ursprünglich gegen Nierensteine eingesetzt, lässt die extrakorporale Stoßwellentherapie nicht nur Knochen zusammenwachsen und Wunden heilen, sondern hilft, Nervendefekte rascher zu überbrücken“, sagt Rainer Mittermayr, Leiter der Wundheilungsabteilung des UKH Meidling.  Im Rahmen eines „Wings for Life“-Projekts wird diese Methode derzeit bei Patienten mit Rückenmarksverletzungen eingesetzt. „Die Ergebnisse sind bisher vielversprechend“,  sagt Mittermayr.