The influence of various factors on the bone forming properties of recombinant BMPs

Das Ausmaß der BMP-induzierten Knochenneubildung wird in erster Linie durch die Anzahl der mesenchymalen Zielzellen im Implantatlager sowie durch die Halbwertszeit der BMP-Moleküle im Gewebe bestimmt. Während die induzierbare Zellzahl durch das Lebensalter und die Vaskularisation des Gewebes vorgegeben ist, kann die Verweildauer der BMP-Moleküle im Gewebe beeinflusst werden. Eine Möglichkeit besteht in der Kopplung der BMPs an geeignete Trägermaterialien, wodurch die osteoinduktive Wirkung signifikant gesteigert wird. Verantwortlich hierfür ist die physikalische Bindung der BMPs an das Trägermaterial, durch welche die Resorption der Proteine verzögert wird. Weitere Faktoren stellen die Materialzusammensetzung der Trägermaterialien, deren Formkonstanz sowie eine eventuelle Dislokation von Trägerpartikeln dar. Die lokale Gewebekonzentration der BMPs kann daneben auch durch eine verstärkte Bindung der Proteine an die extrazelluläre Matrix erhöht werden. Durch die gezielte Modifikation der Aminosäuresequenz wurde gentechnisch eine BMP-2-Mutante (BMP-2x a ) hergestellt, welche bei signifikant niedrigerer Konzentration gegenüber dem natürlichen BMP-2 eine heterotope Knochenbildung induziert. Das durch diese BMP-Mutante gebildete Knochengewebe zeichnet sich außerdem durch eine höhere Knochendichte aus.