Joint project

Funder: German Research Foundation

Period: 2010-2019

URI: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/107540325

Detailed description: 
Die Behandlung von Frakturen und Defekten im systemisch erkrankten Hartgewebe stellt eine große Herausforderungen der Medizin dar. Repräsentativ hierfür sind Patienten, die im Verlauf der Osteoporose bzw. von Tumorerkrankungen wie dem Multiplen Myelom knöcherne Defekte und pathologische Frakturen entwickeln. Auftretende Heilungsverzögerungen und -komplikationen beruhen auf veränderter Remodellierung und biomechanischen Eigenschaften des Knochens sowie beim Multiplen Myelom zusätzlich auf dem ursächlichen Vorhandensein einer malignen Zellpopulation; die Integration von Knochenersatzstoffen sowie Verankerung und Langzeitstabilität von Implantaten sind erschwert. Es ist das über drei Förderperioden ausgerichtete Ziel des TRR 79, Ätiologie-basiert Knochenersatzmaterialien und Implantate für einen langzeitstabilen Gewebeersatz bereitzustellen. In der dritten Förderperiode findet in Kooperation mit Partnern aus der Industrie ein Transfer hinsichtlich metallischer Implantate und Knochenersatzmaterialien für die Osteoporose in die klinische Anwendung statt. Erstmals können wir uns durch unsere Ergebnisse nun auch in spezifischen Situationen eine lokale Therapie des Multiplen Myeloms per se ermöglichen. Ziel ist, durch Materialeigenschaften und lokal in hohen Konzentrationen freigesetzte Wirkstoffe zum einen nach erfolgreicher Therapie verbleibende Myelomzellen zu eliminieren, zum anderen gegen Medikamente resistente Tumorzellen lokal unter Kontrolle zu bringen, damit diese keine weiteren Knochenzerstörungen hervorrufen können. Alleinstellungsmerkmale des TRR 79 sind: i) Knochenersatzmaterialien und metallische Implantate werden in Anpassung an die Biomechanik, die Architektur sowie die gestörte Remodellierung des systemisch erkrankten Knochens je nach zugrundeliegender Erkrankung („Ätiologie-adaptiert“) entwickelt. ii) In synergistischer Weise werden gleichzeitig Knochensubstanzdefekte bei Osteoporose und malignen Erkrankungen untersucht; iii) erstmals werden Materialien entwickelt zur lokalen Therapie des Multiplen Myeloms per se. iv) Die Biowissenschaften stehen innerhalb des Konzeptes sowohl im Dienste der Materialentwicklung unter Integration von state-of-the-art Techniken aus Molekularbiologie und Bildgebung in Verknüpfung von Untersuchungen am Menschen, in Zellkultur und Tierexperiment - diese koppeln zurück zur Materialentwicklung - als auch der Beantwortung eigener grundlagenwissenschaftlicher Fragestellungen, beispielsweise zu immunologischen Komponenten der Osteoporose oder der Pathogenese des Multiplen Myeloms. Die interdisziplinäre Zusammenarbeit des TRR 79 bündlt komplementäre Expertisen an den Standorten Dresden – Materialwissenschaften (Knochenersatzstoffe und Implantate), Gießen – Knochensubstanzdefekte nichtmaligner Genese (Pathophysiologie der Osteoporose, Bildgebung) und tierexperimentelle Modelle, sowie Heidelberg – Biowissenschaften, Bildgebung und Multiples Myelom.