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Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie (DKOU 2014)

28.10. - 31.10.2014, Berlin

Lokale Tumortherapie von Knochenmetastasen mittels Chemotherapeutika-beladenem Knochenzement: Eine experimentelle Studie

Meeting Abstract

  • presenting/speaker Dirk Proschek - Universitätsmedizin Mainz, Zentrum für Orthopädie und Unfallchirurgie, Mainz, Germany
  • Marc Becker - Universitätsmedizin Mainz, 3. Medizinische Klinik, Mainz, Germany
  • Claudine Graf - Universitätsmedizin Mainz, 3. Medizinische Klinik, Mainz, Germany
  • Matthias Theobald - Universitätsmedizin Mainz, 3. Medizinische Klinik, Mainz, Germany
  • Pol-Maria Rommens - Universitätsmedizin Mainz, Zentrum für muskuloskeletale Chirurgie, Mainz, Germany
  • Marcus Tonak - Universitätsmedizin Mannheim, Orthopädisch Unfallchirurgisches Zentrum, Mannheim, Germany
  • Thomas Wehler - Universitätsmedizin Mainz, 3. Medizinische Klinik, Mainz, Germany

Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie (DKOU 2014). Berlin, 28.-31.10.2014. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2014. DocWI37-1378

doi: 10.3205/14dkou238, urn:nbn:de:0183-14dkou2386

Veröffentlicht: 13. Oktober 2014

© 2014 Proschek et al.
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Gliederung

Text

Fragestellung: Die chirurgische Therapie von Knochenmetastasen ist anspruchsvoll. Häufig wird im Rahmen des chirurgischen Vorgehens Knochenzement verwendet. Der Knochenzement zielt dabei primär auf die Stabilisierung des Knochens, nicht jedoch auf die zusätzliche antineoplastische Behandlung. Sinnvoll wäre hier eine zusätzliche lokale Therapieoption durch Anreicherung des Zementes mit einem für den Primarius gängigen Chemotherapeutikum. Hierdurch kann in ausgewählten Fällen ein kurativer Ansatz verfolgt werden. Zusätzlich eröffnet sich die Möglichkeit, adjuvante Therapieverfahren mit weniger aggressivem Einsatz durchzuführen und hierdurch letztlich die Lebensqualität des Patienten zu verbessern. Ziel dieser Studie ist die Untersuchung einer lokalen Tumortherapie von Knochenmetastasen mit einem antineoplastisch beladenen Knochenzement in einem experimentellen Ansatz.

Methodik: Die Untersuchungen erfolgen an jeweils 4 verschiedenen Prostata- und Mamma-Karzinom-Zelllinien. Das Studiendesign ist dreiarmig (2x Therapie und Kontrolle). In Gruppe 1 (Mamma-Karzinom) wird der Knochenzement (5g Clots) mit Paclitaxel und Cisplatin als antineoplastische Therapie aufgesättigt und die Toxizität des Zementes auf die Mamma-Karzinom-Zellen untersucht. In Gruppe 2 (Prostata-Karzinom) wird in gleicher Weise Docetaxel und Cabazitaxel als antineoplastische Therapie verwendet. In einer Kontrollgruppe werden humane Stammzellen dem Zement ausgesetzt, in einer weiteren Kontrollgruppe erfolgen die Untersuchungen mit Knochenzement ohne Wirkstoff. Die Konzentration der Chemotherapie liegt in den einzelnen Zementgruppen bei dem 10fachen, dem 25fachen sowie dem 50fachen der üblichen systemischen Wirkstoffkonzentration um eine möglichst hohe lokale toxische Wirkung zu erzielen. Die Aktivitätsmessung der Zellen erfolgt mittels eines Alamar-Blue Assay. Die Überstände der Karzinomzellen werden auf die Wirkstoffkonzentration untersucht, um die Freisetzungskinetik aus dem Zement beurteilen zu können. Zusätzlich erfolgen biomechanische Untersuchungen des Zementes in einer Materialprüfmaschine mit einer axialen Belastung von 1.000 Newton.

Ergebnisse und Schlussfolgerung: In beiden Gruppen zeigt sich eine starke lokale zytotoxische Aktivität ab dem ersten Tag der Therapie mit einer stufenweisen Abnahme der Zell-Aktivität der Karzinomzellen. Durchschnittlich 1 Woche nach Therapiebeginn zeigen die Tumorzellen keine Aktivität mehr. In der Kontrollgruppe mit humanen Stammzellen findet sich in den Zytostatika-Dosierungen x10 und x25 der üblichen systemischen Dosierung eine moderate Toxizität und in der Dosierung x50 eine starke Toxizität. Biomechanisch verändert die Zugabe der Chemotherapeutika die Struktur sowie die Stabilität des Zementes nicht.

Die Beladung von Knochenzement mit Chemotherapeutika im Rahmen der Behandlung von Knochenmetastasen eröffnet die Chance auf eine potente Therapieergänzung sowohl in Palliation als auch in Kuration mit einer Verbesserung der lokalen Tumorkontrolle.