Die Glasknochenkrankheit, auch Osteogenesis imperfecta genannt, ist eine seltene Erbkrankheit, die durch eine erhöhte Knochenbrüchigkeit charakterisiert ist. Patienten können sich durch einen harmlosen Sturz oder durch eine bestimmte Bewegung einen Knochenbruch zuziehen. Die Krankheit basiert auf einem Defekt auf dem Gen für die Eiweissproduktion des Kollagens Typ I. Kollagen ist ein Schlüsselelement für Bindegewebe und Knochen. Die Folge ist eine schwächere Knochenstruktur und eine erhöhte Anfälligkeit für Knochenbrüche.

Die Forschung wurde von Xiao-Hua Qin, Professor für Biomaterial-Engineering sowie Prof. Ralph Müller, beide von der ETH Zürich, geleitet. Das in vitro-Modell basiert auf einer porösen Matrix, die aus einem synthetischen Hydrogel entwickelt wurde, das biologisch abbaubar ist. Darin können knochenbildende Zellen wachsen und ein dreidimensionales Netzwerk bilden. Auf dem Gerüst breiten sich die humanen mesenchymalen Stromazellen und Osteoblasten rasch aus und bilden innerhalb von 24 Stunden 3D-Netzwerke.  

So kann der Knochenbildungsprozess mit  Zellen von Patienten, die an der Glasknochenkrankheit leiden und solchen von gesunden Probandinnen und Probanden verglichen werden. Das Modell soll dazu dienen, künftige In-vitro-Studien zur frühen Knochenentwicklung durchzuführen. Ein Ziel ist es, Behandlungsmethoden zu entwickeln, ohne dafür auf Tierversuche zurückgreifen zu müssen.

Originalpublikation:
Zauchner D, Müller M, Horrer M, Bissig L, Zhao F, Fisch P, Lee SS, Zenobi-Wong M, Müller R, Qin XH: Synthetic Biodegradable Microporous Hydrogels for In Vitro 3D Culture of Functional Human Bone Cell Networks. Nature Communications 2024, doi: 10.1038/s41467-024-49280-3

Weitere Informationen:
https://ethz.ch/de/news-und-veranstaltungen/eth-news/news/2024/06/die-glasknochenkrankheit-besser-verstehen-ganz-ohne-tierversuche.html