Russische Ärzte und Ingenieure von NUST MISIS retten die Katzen Lapunya und Cherry mithilfe innovativer Polymerimplantate

Katzenkinder (Symbolbild) Bild: Unbekannt

Der 10. Dezember ist internationaler Tag der Tierrechte; eine Forschergruppe aus russischen Ingenieuren, Tierärzten und Onkologen hat mehrere erfolgreiche Operationen durchgeführt, um Hauskatzen mit Osteosarkom vor einer Amputation zu bewahren.

Es ist ganz normale Routine, dass die Ärzte bei Knochenschädigungen am Menschen die operativen Eingriffe auf das Notwendigste beschränken, um gesundes Gewebe zu erhalten. Menschen unterziehen sich einer intensiven Therapie und erhalten die modernsten Implantate. Die radikalste Behandlungsmethode - Amputation - wird nur in Betracht gezogen, wenn alle anderen Möglichkeiten ausgeschöpft wurden. Leider hinkt die Tiermedizin stark hinterher: Oft ist es viel einfacher, schneller und billiger, die betroffene Gliedmaße zu amputieren oder - in günstigeren Fällen - ein einfaches Implantat einzusetzen. Dessen Assimilation ist aber schwierig, da das Tier nicht zur Bewegung gezwungen werden kann.

Ein Team des innovativen Kleinunternehmens Biomimetix, das am NUST MISIS tätig ist, hat in Zusammenarbeit mit Wissenschaftlern des Russischen Krebsforschungszentrums N.N. Blokhin und Ärzten der Tierklink Biocontrol jetzt bewiesen, dass es möglich ist, auch bei Tieren die Gewebeschädigung auf das Minimum zu beschränken und gleichzeitig die motorische Aktivität komplett zu erhalten. Das Forscherteam hat mehrere erfolgreiche Operationen an Katzen mit Osteosarkom durchgeführt und sie vor einer Amputation bewahrt.

Der erste Patient war eine Katze mit Namen Lapunya mit einer 6 cm langen bösartige Läsion am linken Vorderlauf. Die Zelltechnik wurde von Spezialisten entwickelt. Ingenieure des NUST MISIS fertigten ein hybrides Implantat aus porösem Polyethylen mit extrem hohem Molekulargewicht, dessen Gerüst aus Titanlegierung auf einem 3D-Drucker hergestellt wurde. Das Implantat wurde von Wissenschaftlern am Labor für Zellimmunität des Russischen Krebsforschungszentrums N.N. Blokhin mit Zellen versetzt, die vom Knochenmark des Patienten isoliert wurden (um die Implantation zu beschleunigen). Die Operation wurde von Chirurgen der Tierklinik Biocontrol durchgeführt. Nach nur 2 Wochen hatte sich das Implantat gut angepasst und der Patient hatte seine Mobilität wiedererlangt.

Der nächste Eingriff wurde an einer Hauskatze mit Namen Cherry durchgeführt. An ihrer Vorderpfote hatte sich ein 5 cm großes Osteosarkom gebildet. Poröses UHMWPE im Zentrum des Implantats imitierte spongiösen Knochen, auf das zur Verstärkung einer Schicht aus Titanlegierung und dann noch eine durchgehende Schicht UHMWPE aufgetragen wurde. Spezialisten des Russischen Krebsforschungszentrums N.N. Blokhin isolierten einzelne Komponenten des Bluts der Katze, um den Kern des Implantats zu imprägnieren und das Anwachsen zu beschleunigen.

In beiden Fällen wurden die Struktur des Implantats und die Bearbeitungsverfahren individuell konfiguriert und genau an die Körperphysiologie angepasst. Design, Herstellung und Bearbeitung eines Implantats für einen derartigen Eingriff beanspruchen zwischen 7 und 14 Tagen. Nach Aussage der Wissenschaftler bieten solche Implantate gleich mehrere Vorteile. Erstens imitiert ihre Struktur nahezu oder vollständig die echte Struktur des Knochens. Dies ermöglicht eine gleichmäßige Lastenverteilung und bietet Raum für Knochenwachstum. Zweitens wird durch die Ansiedlung von Patientenzellen im Implantat die Regeneration beschleunigt. Und drittens ist ein solches Implantat billiger als herkömmliche Analoga.

"In Zukunft wollen wir Standardimplantate für Fälle herstellen, die einen dringenden chirurgischen Eingriff erfordern. Außerdem wäre es für uns interessant, Implantate für größere Haustiere zu entwickeln", sagt Fyodor Senatov, CEO von Biomimetix.

Quelle: The National University of Science and Technology MISiS (ots)