06/04-11 - Pressemeddelelse

Kunstige knogler snart en realitet

Danske forskere har fundet nøglen til at producere kunstige knogler. De kan fremstille syntetiske molekyler, der styrer kroppens knoglevækst og bruge stamceller til at bygge nyt væv.

Danske forskere har udviklet en metode til behandling af knogleskader. De har fundet nøglen til at tæmme et molekyle, der styrer kroppens knoglevækst. Det drejer sig om det såkaldte mikro-rna nr. 138, der styrer vævsdannelse ud fra den menneskelige arvemasse.

Ved hjælp af molekylet kan kroppens celler aktiveres til at bygge nyt knoglevæv, som kan erstatte ødelagte områder i kroppen. Det kan for eksempel være trafikofre, der har fået amputeret knoglemasse eller patienter med diskursprolaps, fortæller Moustapha Kassem, professor ved Syddansk Universitet, der står bag opdagelsen af molekylet.

"Vores opdagelse er vigtig. Vi har nu et virkelig godt grundlag for at manipulere en patients egne stamceller til at producere knoglestykker, som han eller hun mangler," siger han.

Metoden er baseret på stamceller, der manipuleres til at danne ny knogle. Et særligt plastikimplantat sikrer, at knogledannelsen sker ved hjælp af patientens egne stamceller, forklarer Jens Vinge Nygaard, fra Ingeniørhøjskolen i Århus. Han har igennem de seneste år arbejdet på at forbedre implantatets struktur.

Implantatet imprægneres med patientens stamceller og syntetiske kopier af mikro-rna 138. Herefter kan det opereres ind i hullet i knoglen, hvor det vil begynde at danne ny knoglemasse. Implantatet er lavet af et helt ufarligt materiale, der minder om operationstråd, og det forsvinder gradvist i kroppen.

"Det særlige ved vores metode er, at vi kan bruge mikro-rna 138 til at bygge nyt knogle, der i størrelse og facon svarer til det knoglestykke, vi vil erstatte," siger Jens Vinge Nygaard.

Forskningsresultaterne er netop blevet offentliggjort i det ansete videnskabstidsskrift PNAS.

SÅDAN VIRKER DET

· En patient mangler et stykke knogle. For eksempel efter en trafikulykke eller i forbindelse med kræft.

· For at få kroppen til at bygge det stykke knogle, der mangler, foretages en CT-skanning af knoglen.

· Skanningsbilledet sendes til en 3D-printer. I et særligt materiale, poly-caprolakton, printer den et implantat, der passer præcist til det manglende knoglestykke. Materialet efterligner den naturlige knoglestruktur.

· Implantatet imprægneres med stamceller fra patienten.

· Implantatet tilføres syntetiske kopier af mikro-rna 138. Disse kopier er overtrukket med sukkerlignende forbindelser.

· Implantatet opereres ind i hullet i knoglen. De sukkerdækkede miko-rna 138 kopier optages af celler i området. Cellerne optager sukkeret, hvorefter mikor-rna 138 slippes fri. Mikro-rna 138 søger for, at der sendes en besked til stamcellerne på implantatet, som efterfølgende bliver til knogleproducerende celler.

· Efterhånden som der dannes ny knoglemasse, forsvinder implantatet. Det er lavet af et materiale, der minder meget om operationstråd og er helt ufarligt for kroppen.

· Til sidst har kroppen dannet knogle, hvor der før var hul.

BAGGRUNDSOPLYSNINGER

Metoden til at fremstille kunstige knogler er udviklet ved at sammenkoble resultater fra forskellige forskningsprojekter på blandt andet Ingeniørhøjskolen i Århus, det interdisciplinære nanoscience center iNANO ved Aarhus Universitet og Odense Universitetshospital.