Een gat in het schedelbot is te repareren met een implantaat van botvervangend materiaal. Dit lost langzaam op, terwijl het lichaam het vervangt door vers eigen bot. Dat laten onderzoekers in Zweden zien. Het nieuwe implantaat maakt bottransplantaties binnenkort mogelijk overbodig.

Wie te maken krijgt met een gat in het schedelbot (cranium) heeft een ongeluk gehad, of een operatie waarbij een bedreigende tumor is verwijderd of een bloeding is behandeld. In beide gevallen moeten artsen het gat in de schedel opvullen, zodat het brein weer beschermd is.
 

Ontsteking

Dat gebeurt nu vaak met een op maat gemaakte plaat van kunststof of metaal. Daarvan is het risico dat hij zorgt voor ontsteking en zelfs afstoting. Kunststof en metaal zijn niet-lichaamseigen materialen.

Het alternatief is om een stuk bot elders uit het lichaam van de patiënt te halen en in de schedel te plaatsen. Voordeel is dat dit lichaamseigen materiaal is, maar toch kan deze methode problemen opleveren, infecties, zowel op de ‘oogst-plek’ (waar bot wordt weggezaagd) als bij de schedel.
 

Frame van titanium

Daarom komen onderzoekers in Zweden nu met een nieuwe aanpak. Op een 3D-printer maken ze een licht, dun frame van titanium, dat - eveneens op maat geprinte - stukjes biokeramiek bij elkaar houdt. Het implantaat is op basis van scans heel precies op maat gemaakt voor het gat in de schedel dat het moet vullen. Het biokeramiek is calciumfosfaat, een industrieel gemaakt materiaal, dat goed door het menselijke lichaam wordt geaccepteerd.
 

Stevig botweefsel

De biowetenschappers testten hun implantaat op schapen. Uit die proeven bleek dat het lichaamsvreemde materiaal werd geaccepteerd. Bovendien deed het biokeramiek waar de wetenschappers op hadden gehoopt: over een periode van enkele maanden loste het op en in de plaats daarvan verscheen eigen bot van het dier in het voormalige gat in de schedel. Dit proces ging net zo lang door tot het gat helemaal gevuld was met stevig botweefsel. De dunne structuur van titanium bleef gewoon zitten, maar dat vormde voor het dier geen probleem.
 

Geen stamcellen

Het bijzondere van dit onderzoek is dat voor het vormen van echt nieuw botweefsel geen stamcellen en groeifactoren nodig waren, schrijven de onderzoekers in een (gratis toegankelijk) artikel in het wetenschappelijk tijdschrift PNAS, dat recent verscheen. Schijnbaar als vanzelf stuurde het lichaam botcellen naar het implantaat toe, die zich daar nestelden en na een tijdje tezamen nieuw schedelbot vormden.

‘We zien echt schedelbot aangroeien, niet alleen aan de randen van het gat, maar ook middenin het defect’, zegt Peter Thomsen, hoogleraar biomaterialen aan de Göteborgs Universitet in een persbericht. ‘Alle cellen die normaal gesproken betrokken zijn bij de vorming van nieuw bot, zien we ook hier aan het werk. Stap voor stap verandert het hoofdbestanddeel van het biokeramiek, monetiet, in het materiaal van echt bot: apatiet.’
 

Ziekenhuis

Behalve op schapen is de nieuwe techniek ook getest op één menselijk proefpersoon. Daar bleek het implantaat 21 maanden na aanbrengen te zijn veranderd in een botstructuur die nauwelijks van gewoon schedelbot te onderscheiden valt.

Dit wekt de verwachting dat chirurgen de nieuwe techniek over een tijdje in het ziekenhuis kunnen gebruiken. Eerst zijn wel nog bredere klinische studies nodig, zegt Thomsen. ‘Onze behandeling kan dan de concurrentie aangaan met bestaande manieren van bottransplantatie en met plastic en metalen platen.’

 

Openingsfoto Het implantaat bestaat uit op maat geprinte stukjes biokeramiek (wit), bij elkaar gehouden door een frame van titanium (de grijze lijnen). Foto PNAS