Hoffnungsträger 29.01.2025, 13:45 Uhr

Hilfe bei Osteoporose: Neues Hydrogel soll Knochen verdichten

Hoffnung für alle Menschen, die unter Osteoporose leiden: Forschende haben ein Hydrogel entwickelt, das die Knochendichte innerhalb weniger Wochen deutlich erhöht.

Hydrogel gegen Osteoporos

Das neue Hydrogel lässt sich einfach an die gewünschte Stelle spritzen, um die Knochendichte zu erhöhen.

Foto: flowbone/EPFL LBO

Forschende der Eidgenössischen Technischen Hochschule Lausanne (EPFL) haben ein neuartiges Hydrogel entwickelt, das die Knochendichte lokal erhöhen und so Osteoporose vorbeugen könnte. In Kombination mit bewährten systemischen Osteoporose-Medikamenten hat sich das Material in Tierversuchen als vielversprechend erwiesen. Die Ergebnisse der Untersuchung lassen darauf hoffen, dass zukünftige Therapien Frakturen effektiver verhindern können.

Die Gefahren von Osteoporose

Bei Osteoporose wird der Knochen schneller abgebaut als neu gebildet. Dadurch verliert er nach und nach an Stabilität, was das Risiko für Brüche erheblich erhöht. Laut Dominique Pioletti, Leiter des Labors für Biomechanische Orthopädie an der EPFL, werden die wirtschaftlichen und gesellschaftlichen Folgen der Krankheit oft unterschätzt.

„Ohne wirksame Prävention erleiden etwa 40 % der Frauen über 50 Jahre mindestens eine schwere osteoporosebedingte Fraktur. Bei Männern liegt der Anteil bei etwa 20 %“, erklärt Pioletti. Besonders dramatisch ist die Situation für ältere Menschen mit Schenkelhalsbrüchen: „Die Sterblichkeitsrate liegt im Jahr nach der Fraktur bei 20 %, und mehr als die Hälfte der Betroffenen erlangt nie wieder ihre vorherige Mobilität.“

Top Stellenangebote

Zur Jobbörse
GOLDBECK West GmbH-Firmenlogo
Bauleiter im Innendienst (m/w/d) für die Ausschreibung und Vergabe im Schlüsselfertigbau GOLDBECK West GmbH
BIM Berliner Immobilienmanagement GmbH-Firmenlogo
Ingenieur Versorgungstechnik / Gebäudetechnik / Bauingenieur als Fachplaner im Bereich HLS (m/w/d) BIM Berliner Immobilienmanagement GmbH
GOLDBECK West GmbH-Firmenlogo
Architekt / Bauingenieur als Projektleiter Planung (m/w/d) GOLDBECK West GmbH
Bochum, Düsseldorf (Monheim am Rhein) Zum Job 
Schleifring GmbH-Firmenlogo
Konstruktionsingenieur im Änderungswesen (m/w/d) Schleifring GmbH
Fürstenfeldbruck Zum Job 
Staatliche Gewerbeaufsicht Niedersachsen-Firmenlogo
Ingenieur/-in / Naturwissenschaftler/-in (m/w/d) für den Einsatz im Arbeitsschutz / Umweltschutz / Verbraucherschutz Staatliche Gewerbeaufsicht Niedersachsen
deutschlandweit Zum Job 
Bayerisches Staatsministerium für Wohnen, Bau und Verkehr-Firmenlogo
Energie- und Gebäudetechnik / Maschinenbau (m/w/d) Master - Traineeprogramm Maschinenwesen, Staatsbauverwaltung des Freistaats Bayern Bayerisches Staatsministerium für Wohnen, Bau und Verkehr
Bayernweit Zum Job 
RATISBONA-Firmenlogo
Tiefbauplaner / Bauingenieur für Tiefbau & Außenanlagen (m/w/d) RATISBONA
Regensburg Zum Job 
Die Autobahn GmbH des Bundes-Firmenlogo
Bauingenieur (w/m/d) für die Projektleitung von Lärmschutz- und Brückenbauwerken Die Autobahn GmbH des Bundes
Nürnberg Zum Job 
Max Bögl Bauservice GmbH & Co. KG-Firmenlogo
Automatisierungstechniker (m/w/d) im Bereich Sondermaschinenbau Max Bögl Bauservice GmbH & Co. KG
Sengenthal bei Neumarkt in der Oberpfalz Zum Job 
Jungheinrich Aktiengesellschaft-Firmenlogo
Tech Lead (m/w/d) Electric Powertrain / Elektromotoren Jungheinrich Aktiengesellschaft
Norderstedt Zum Job 
GOLDBECK West GmbH-Firmenlogo
Architekt / Bauingenieur als Sales Manager (m/w/d) für schlüsselfertige Gewerbeimmobilien GOLDBECK West GmbH
Clees Wohnimmobilien GmbH & Co. KG-Firmenlogo
Bauingenieur (m/w/d) Clees Wohnimmobilien GmbH & Co. KG
Düsseldorf Zum Job 
Schleifring GmbH-Firmenlogo
Head of Sales and Project Management (m/w/d) Schleifring GmbH
Fürstenfeldbruck Zum Job 
Immobilien Management Essen GmbH (IME)-Firmenlogo
(Senior) Projektkoordinator (m/w/d) Hochbau & Stadtentwicklung Immobilien Management Essen GmbH (IME)
Allbau Managementgesellschaft mbH-Firmenlogo
Projektentwickler (m/w/d) Immobilien Allbau Managementgesellschaft mbH
RINGSPANN GmbH-Firmenlogo
Vertriebsingenieur (m/w/d) als Produkt-Account-Manager Antriebskomponenten/Bremsen RINGSPANN GmbH
Bad Homburg Zum Job 
Crawford & Company (Deutschland) GmbH-Firmenlogo
Technical Expert / Sachverständiger (w/m/d) Bereich Global Technical Services Crawford & Company (Deutschland) GmbH
verschiedene Einsatzorte Zum Job 
GVE Grundstücksverwaltung Stadt Essen GmbH-Firmenlogo
Projektleiter (m/w/d) Schulbau GVE Grundstücksverwaltung Stadt Essen GmbH
KLEBL GmbH-Firmenlogo
Projektleiter (m/w/d) für Hoch- und Schlüsselfertigbau KLEBL GmbH
Raum Berlin-Brandenburg Zum Job 
KLEBL GmbH-Firmenlogo
Projektleiter (m/w/d) für Hoch- und Schlüsselfertigbau KLEBL GmbH
Frankfurt Zum Job 

Bisherige Therapien wirken langsam

Derzeitige Osteoporose-Behandlungen bestehen hauptsächlich aus systemisch verabreichten Medikamenten. Diese hemmen entweder den Knochenabbau oder fördern die Bildung neuer Knochenmasse. Der Nachteil: Die Wirkung setzt oft erst nach Monaten oder sogar einem Jahr ein. In dieser Zeit bleibt das Risiko für Knochenbrüche hoch.

Hier setzt die neue Forschung an. Pioletti und sein Team vom EPFL-Start-up Flowbone haben ein Hydrogel entwickelt, das gezielt an den geschwächten Stellen injiziert werden kann. In einer aktuellen Studie kombinierten die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler diese Injektionen mit hergebrachten Osteoporose-Medikamenten. Die Ergebnisse, die in der Fachzeitschrift Bone veröffentlicht wurden, sind vielversprechend: Bei Ratten mit Knochenschwund führte die Behandlung zu einer vier- bis fünffachen Erhöhung der lokalen Knochendichte.

„In dieser Arbeit zeigen wir erstmals, dass eine Kombination aus systemischer Medikation und lokaler Injektion unseres Hydrogels eine schnelle Zunahme der Knochendichte bewirken kann“, erklärt Pioletti. Diese Therapie könnte die Prävention osteoporosebedingter Frakturen revolutionieren.

Struktur des Hydrogels

Die meisten bisherigen lokalen Osteoporose-Therapien basieren auf Pasten, die nach dem Auftragen verhärten und eine Art Zement bilden. Das neue Hydrogel ist dagegen leicht injizierbar und besteht aus einer Mischung von Hyaluronsäure und Hydroxylapatit-Nanopartikeln. Diese Substanzen imitieren die natürlichen Mineralien im Knochen und könnten so gezielt zur Regeneration beitragen.

Auch interessant:

Die Experimente zeigten, dass allein durch die Hydrogel-Injektionen die Knochendichte um das Zwei- bis Dreifache stieg. Die besten Ergebnisse erzielte jedoch die Kombination mit systemischer Therapie: Ratten, die sowohl eine knochenaufbauende Behandlung mit Nebenschilddrüsenhormon als auch eine Hydrogel-Injektion mit dem knochenschützenden Medikament Zoledronat erhielten, verzeichneten innerhalb von zwei bis vier Wochen eine fast fünffache Erhöhung der Knochendichte an der Injektionsstelle.

Zukunftsaussichten und klinische Studien

Pioletti betont, dass die Ergebnisse darauf hindeuten, dass injizierbare Hydrogele eine wichtige Ergänzung zu systemischen Osteoporose-Therapien sein könnten. Sie bieten nicht nur eine schnellere Wirkung, sondern könnten auch helfen, gezielt Knochenschwäche zu bekämpfen.

Das Flowbone-Team wartet nun auf die behördliche Genehmigung, um klinische Studien an Menschen durchzuführen. „Wir hoffen, dass wir nachweisen können, dass unser Hydrogel besonders bei Patienten mit schwachen Knochen, etwa vor der Implantation von Prothesen, von Vorteil ist. Langfristig wollen wir Therapien entwickeln, die das Risiko osteoporosebedingter Frakturen erheblich senken“, so Pioletti.

Ein Beitrag von:

  • Dominik Hochwarth

    Redakteur beim VDI Verlag. Nach dem Studium absolvierte er eine Ausbildung zum Online-Redakteur, es folgten ein Volontariat und jeweils 10 Jahre als Webtexter für eine Internetagentur und einen Onlineshop. Seit September 2022 schreibt er für ingenieur.de.

Themen im Artikel

Zu unseren Newslettern anmelden

Das Wichtigste immer im Blick: Mit unseren beiden Newslettern verpassen Sie keine News mehr aus der schönen neuen Technikwelt und erhalten Karrieretipps rund um Jobsuche & Bewerbung. Sie begeistert ein Thema mehr als das andere? Dann wählen Sie einfach Ihren kostenfreien Favoriten.