TU/e Spin-off NC Biomatrix BV entwickelt ein Biomaterial, das helfen soll, die Diskusdegeneration der Bandscheiben nicht-invasiv zu behandeln. Das neue Biomaterial (ein zelluläres Matrixgel) kann direkt in die Bandscheibe injiziert werden. Das Matrixgel stellt das Volumen und die Höhe der Bandscheibe wieder her und lindert so die starken Schmerzen von Patienten mit degenerativer Diskopathie. Darüber hinaus wird es die autologe zelluläre Regeneration des Bandscheibenkerns optimal unterstützen.

Behandlung von degenerativen Bandscheibenerkrankungen

Die Arbeit von NC Biomatrix an der injizierbaren zellbasierten Matrix basiert auf der vor fünf Jahren von Professor Keita Ito und seiner Gruppe an der Technischen Universität Eindhoven initiierten Forschung. Der Geschäftsführer der NC Biomatrix, Robert Guilleaume, der seit fast 40 Jahren im orthopädischen Bereich tätig ist, glaubt, dass es jetzt an der Zeit ist, die Behandlung von degenerativen Bandscheibenerkrankungen zu entwickeln und anzubieten. „Ich hatte vor 4-5 Jahren das Problem der Degeneration der Bandscheibe“, sagt Guilleaume. „Im Prinzip werden solche Probleme nicht behandelt. Man kann den Schmerz nur mit Physiotherapie und/oder Schmerzmedikamenten vor dem Eingriff behandeln, was ein sehr invasives Verfahren ist. So kann ich Ihnen sagen, dass es sich um einen sehr lähmenden Zustand handelt und dass es auch für die Patienten frustrierend ist, weil sie erkennen, dass man das Problem nicht wirklich behandelt – man versucht nur, die Symptome loszuwerden.“

Ziel der NC Biomatrix ist es, eine einfache, injizierbare, nicht-invasive Behandlung zu entwickeln, um den inneren Teil der Bandscheibe wieder auf das gleiche Volumen und die gleiche Höhe wie vor Beginn der Degeneration zu bringen. Robert Guilleaume erklärt, wie es funktioniert: „Es ist ein einfaches, zellbasiertes Matrixgel, das in die Mitte der Scheibe injiziert wird. Die Injektion stellt das Volumen und die Höhe der Scheibe wieder her – die Biomatrix hat Quellfähigkeit, nimmt Feuchtigkeit auf und dehnt sich aus. Das bedeutet, dass man den Druck in der Scheibe wiederhergestellt hat und die Höhe der Scheibe wie vor der Degeneration erreichen kann. In bisherigen Tierversuchen haben wir gesehen, dass der Kern einer degenerierten Bandscheibe in 6 Monaten nach der Injektion wie eine völlig gesunde Bandscheibe aussieht. Wir können nicht 100% sagen, dass es einen regenerativen Prozess gibt, aber von den ersten Experimenten an scheint es sicher zu sein, dass das Zellmatrixmaterial ein Träger ist, der dafür sorgt, dass die Zellen in der Scheibe wieder die richtigen Proteine produzieren und den Degenerationsprozess umkehren.“

Zellmatrix der Wirbelscheibe eines Schweins

Das injizierbare Biomaterial von NC Biomatrix ist ein zellbasiertes notochordales Gel aus der Nucleus Pulposus-Matrix des Schweins – einer gelartigen Substanz in der Bandscheibe von Schweinen. „Im Material halten wir die Matrizen und Proteine, die von den notochordalen Zellen produziert werden. Diese Matrix wird behandelt, um alle immunologischen Fragmente aus dem Ausgangsmaterial zu entfernen. Im Grunde genommen ist es ein zelluläres Implantat, also testen wir es als Medizinprodukt und nicht als Pharmagerät“, sagt Guilleaume.

„Wir haben uns für einen Proteinextrakt entschieden, der aus dem Zellkern des Schweins isoliert wurde, um Bandscheibendegenerationen zu behandeln, denn nach der Untersuchung aller Arten von anderen synthetischen Materialien, die dasselbe tun könnten, kamen wir zu dem Schluss, dass keiner von ihnen erfolgreich sein würde“, sagt der CEO von NC Biomatrix. „Wir entdeckten, dass Schweine ihre notochoralen Zellen behalten und dass wir die Matrix, die sie produzieren, als rekonstituiertes Gel verwenden können. Menschen haben notochordale Zellen in ihrer Kindheit, aber sie verschwinden später. Schweine haben ein Leben lang notochordale Zellen. Ihre Bandscheiben degenerieren übrigens nicht.“

Regeneration der Bandscheibe

Die Behandlung mit der zellbasierten Matrixlösung würde auch den natürlichen Rhythmus der Hydratation einer natürlichen Scheibe wiederherstellen. „Tagsüber, im Laufe Ihrer Aktivitäten, verliert die Scheibe einen Teil ihrer Höhe, auf eine sehr kleine Art und Weise, was normal ist. Nachts werden die gesunden Bandscheiben in der Regel wieder auf ihre ursprüngliche Höhe gebracht. Professor Keita Ito führte Studien durch, die zeigten, dass, als die degenerierte Scheibe mit der Zellmatrixlösung in 4-5 Tagen nach der Injektion injiziert wurde, die Muster des Plattenverhaltens sowohl tagsüber, nach dem Laden als auch nachts in Bezug auf die Wiederherstellung der Scheibe nahezu identisch mit denen einer normalen Scheibe waren.“

Der CEO von NC Biomatrix sagt, dass sich das Zellmatrix-Produkt noch in einem frühen Entwicklungsstadium befindet. „Jetzt brauchen wir einen endgültigen Produktionsprozess für das Material. Wir haben viele In-vitro und erste Tierversuche durchgeführt. Allerdings haben wir noch einige wichtige Dinge zu tun, bevor wir mit der Implantation der zellbasierten Matrix in die Wirbelsäule eines Patienten beginnen können. Wenn wir alles abgeschlossen haben und uns mit dem Material wohlfühlen, werden wir eine Pilotstudie zur Behandlung von 5-10 Patienten durchführen, um sicherzustellen, dass das Produkt sicher und wirksam ist. Wir erwarten, dass wir unsere ersten Patienten im zweiten Quartal des nächsten Jahres behandeln können.“