Onderzoekers ontwikkelen slim biomateriaal

Onderzoekers van onderzoeksinstituut MIRA van de Universiteit Twente en het spin-off bedrijf Progentix Orthobiology BV hebben een biomateriaal ontwikkeld dat botvorming stimuleert. Het kan toegepast worden om botweefsel te repareren dat niet meer uit zichzelf herstelt. Uit onderzoek dat onlangs is gepubliceerd in het toonaangevende wetenschappelijke tijdschrift PNAS blijkt dat het ontwikkelde materiaal niet-helende-breuken even goed herstelt als de methoden die tot op heden worden gebruikt, maar dan zonder de nadelen daarvan.

Momenteel zijn er twee behandelmethodes voor patiënten die - als het gevolg van bijvoorbeeld een ongeluk, ouderdom of een tumor - een gedeelte van een bot missen, of een breuk hebben die niet wil helen. Artsen verplaatsen een stuk lichaamseigen bot uit bijvoorbeeld de heup naar de aangetaste plaats, of ze gebruiken lichaamseigen eiwitten (bone morphogenetic proteins (BMP's)) die het lichaam aanzetten tot de vorming van nieuwe botcellen.

Aan beide methoden kleven diverse nadelen. Nadeel van de eerste methode, de transplantatie van eigen bot, is dat de hoeveelheid bot dat beschikbaar is uiterst beperkt is en dat de patiënt op twee plaatsen geopereerd moet worden (een keer om bot weg te halen en een keer om het weer te plaatsen). Het nadeel van de tweede methode, het gebruik van BMP's, is dat ze erg duur zijn en dat het lastig is ze op de juiste plaats in het lichaam te brengen en te houden. Als de eiwitten zich in het lichaam verspreiden zouden ze op de verkeerde plaats botvorming kunnen initiëren.

Keramiek

Wetenschappers van de Universiteit Twente en het spin-off bedrijf Progentix Orthobiology BV hebben nu een keramisch biomateriaal van poreus calciumfosfaat ontwikkeld, dat niet helende breuken kan herstellen. De keramiekkorrels kunnen op een plek in het lichaam geplaatst worden waar botweefsel ontbreekt. Het materiaal zet het lichaam vervolgens aan om nieuwe botcellen te vormen op de plaats van het defect. Na verloop van tijd breekt het lichaam het biomateriaal volledig af.
Uit onderzoek dat onlangs in PNAS is gepubliceerd, blijkt dat het biomateriaal even goed werkt als bestaande methoden (gebruik van lichaamseigen bot), maar dan zonder de nadelen waar deze methoden mee kampen.

De onderzoekers hebben aangetoond dat het ontwikkelde biomateriaal het lichaam aanzet tot de vorming van nieuwe botcellen, maar weten nog niet precies waarom. Wel is duidelijk dat stamcellen een rol spelen in het proces. De onderzoekers proberen nu met vervolgonderzoek het werkingsmechanisme te ontrafelen.

De Universiteit Twente en Progentix Orthobiology BV hebben tien jaar gewerkt aan de ontwikkeling en optimalisatie van het biomateriaal. De onderzoekers verwachten dat het biomateriaal binnen enkele jaren klinisch kan worden toegepast.