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JOTEC – Spezialist für künstliche Blutgefäße

Das Hechinger Medizintechnikunternehmen JOTEC GmbH hat vielerlei Lösungen für die Therapie von Gefäßerkrankungen in Form von künstlichen Blutgefäßen und Stentgrafts parat und gehört mit seinen Produkten international zu den führenden Herstellern. Das Unternehmen setzt dabei nicht nur auf den klassischen Gefäßersatz aus hochwertigen Kunststoffen, sondern für die Zukunft auch auf im Körper resorbierbare und zellbeschichtete Gefäße aus Biomaterialien – den bioartifiziellen Gefäßersatz. Ein solcher Ansatz ist bisher in der Branche einzigartig.

Die JOTEC GmbH wurde im Jahr 2000 vom Medizintechnikpionier Lars Sunnanväder gegründet und entwickelt, produziert und vertreibt eine breite Palette an innovativen Lösungen für die Therapie von Gefäßerkrankungen, die vom Aorten-Stent bis hin zum kleinlumigen Gefäßersatz für Extremitäten oder Herzkranzgefäße reichen.

Das Medizintechnikunternehmen JOTEC in Hechingen produziert und entwickelt künstliche Gefäße und Stentgrafts. © JOTEC

Für die Entwicklung der „Hightech-Gefäße" kann sich die Firma nicht nur auf die eigene Entwicklungsabteilung, sondern auch auf enge Kooperationen in einem leistungsfähigen Kompetenznetzwerk sowie auf Forschungseinrichtungen und Hochschulen der Region stützen. Im Team werden hier Kunststoffe für die verschiedensten Anwendungen und Operationstechniken optimiert, aber auch an zukünftigen Alternativen im Bereich Tissue Engineering geforscht: einem bioartifiziellen Gefäßersatz bestehend aus patienteneigenen Zellen und einer speziell entwickelten Proteinmatrix.

Gefäßersatz aus hochwertigen Kunststoffen

„E®-vita open plus“ ist ein endoluminales Stentgraft-System für die offene Herzchirurgie und wird mit einem speziellen Freisetzungsmechanismus platziert, dem „Squeeze-to Release®“-Mechanismus. © JOTEC

Zu den Produkten mit denen die Firma derzeit ihren größten Umsatz macht, gehören künstliche Gefäße aus expandiertem Polytetrafluorethylen ePTFE oder Polyester, aber auch minimalinvasive Stents und die E®-vita Stentgraft-Produktfamilie mit einem gewebten Anteil aus Polyester, der in einem flexiblen, zylinderförmigen Gerüst aus der Nickel-Titan-Legierung Nitinol aufgespannt ist. Mit solchen kleinen Drahtgeflechten kann der Gefäßchirurg zugewachsene Adern wieder aufstemmen. Zur Produktfamilie gehören die Systeme E®-vita thoracic zur minimalinvasiven Behandlung von Erkrankungen der thorakalen Aorta, E®-vita open plus für die offene Herzchirurgie und E®-vita abdominal zur Behandlung abdomineller Aortenausweitungen. Eine Besonderheit aller drei Systeme ist der „Squeeze-to-Release®" Freisetzungsmechanismus, mit dem der Stentgraft durch manuelles Auf- und Abbewegen eines Hebels schrittweise freigegeben und damit vom Anwender kontrolliert und exakt im Gefäß platziert wird.

Heparinbeschichtung imitiert natürliches Milieu im Blutgefäß

Künstliches Gefäß aus expandiertem Polytetrafluorethylen ePTFE. © JOTEC

Die Gefäßprothesen aus ePTFE kommen hauptsächlich im peripheren Kreislaufsystem zur Anwendung und können zudem mit Heparin beschichtet werden. Dabei wird biologisch aktives Heparin auf der Lumenoberfläche der Prothesen gebunden und dadurch das im natürlichen Blutgefäß gerinnungshemmend wirkende Heparansulfat imitiert - das Risiko, dass sich das Gefäß durch einen Blutpfropf verschließt, wird gemindert. Die Erfahrung hat gezeigt, dass es vor allem bei kleinlumigem Gefäßersatz wie etwa im Unterschenkelbereich zu Problemen kommen kann, wenn das antithrombotisch wirkende Heparansulfat fehlt.

Je kleiner das Gefäß, desto schwieriger zu ersetzen

Generell gilt jedoch: Je kleiner das Blutgefäß, desto schwieriger lässt es sich ersetzen, weil die Verschlussrate relativ hoch ist. Kunststoffgefäße stoßen deshalb trotz intensiver Entwicklungsarbeit immer noch an Grenzen. Deshalb setzt JOTEC für die Zukunft auf resorbierbare Biomaterialien auf Kollagenbasis, die sich derzeit noch in der Entwicklung befinden: Ein bioartifizieller Gefäßersatz, bei dem das Lumen der Gefäße mit patienteneigenen Zellen besiedelt wird, um die Implantate ihren natürlichen Vorbildern möglichst ähnlich zu machen.

Bioartifiziellem Gefäßersatz gehört die Zukunft

Entwickelt wurde dieser neuartige, bioartifizielle Gefäßersatz ursprünglich in einem vom BMBF geförderten Forschungsprojekt der Regenerativen Medizin. Die Wissenschaftler von JOTEC haben hierfür eine Kollagenmatrix mit Poren geschaffen, deren Größe so gesteuert werden kann, dass patienteneigene Zellen in die Matrix eindringen und in Kontakt mit den Endothelzellen der Gefäßinnenwand treten können. Nach der Implantation wird das Kollagen dann mit der Zeit vom Organismus resorbiert und durch körpereigenes Material ersetzt. Bis Patienten von einer solchen Therapie profitieren können, wird aber noch einige Zeit vergehen: „Dies ist ein zukunftsträchtiges Projekt für JOTEC, in dem aber noch einige Fragen offen sind“, sagt Dr. Kerstin Ragnitz, Marketingleiterin der JOTEC GmbH. „Momentaner Stand ist, dass die Matrix steht und mit Zellen besiedelt werden kann, auch Tierversuche laufen bereits, aber es sind noch ganz andere Fragen zu klären, beispielsweise die Logistik. Es werden ja patienteneigene Zellen verwendet, das ist dann kein Produkt, das aus unserem Lager einfach so bei Bedarf verschickt werden kann.“ Trotz allem: Mit der Markteinführung des bioartifiziellen Gefäßersatzes wird innerhalb der nächsten Jahre gerechnet.

Glossar

  • Ein Gen ist ein Teil der Erbinformation, der für die Ausprägung eines Merkmals verantwortlich ist. Es handelt sich hierbei um einen Abschnitt auf der DNA, der die genetische Information zur Synthese eines Proteins oder einer funktionellen RNA (z. B. tRNA) enthält.
  • Mit Kompetenz im biologischen Sinn ist die Eigenschaft eines Bakteriums gemeint, DNA von außen aufnehmen zu können.
  • Für den Begriff Organismus gibt es zwei Definitionen: a) Jede biologische Einheit, die fähig ist, sich zu vermehren und selbstständig, d. h. ohne fremde Hilfe, zu existieren (Mikroorganismen, Pilze, Pflanzen, Tiere einschließlich Mensch). b) Legaldefinition aus dem Gentechnikgesetz: „Jede biologische Einheit, die fähig ist, sich zu vermehren oder genetisches Material zu übertragen.“ Diese Definition erfasst auch Viren und Viroide. Folglich fallen gentechnische Arbeiten mit diesen Partikeln unter die Bestimmungen des Gentechnikgesetzes.
  • Proteine (oder auch Eiweiße) sind hochmolekulare Verbindung aus Aminosäuren. Sie übernehmen vielfältige Funktionen in der Zelle und stellen mehr als 50 % der organischen Masse.
  • Tissue Engineering beruht darauf, lebende Zellen eines Organismus außerhalb eines Körpers zu kultivieren und ggf. mit extrazellulären Komponenten biologischer oder synthetischer Art zu kombinieren. Anschließend werden die bioartifizellen Regenerate oder Konstrukte wieder in den Organismus implantiert.
  • Als Endothel bezeichnet man die Zellschicht an der Innenwand von Lymph- und Blutgefäßen.
  • Bundesministerium für Bildung und Forschung
  • Kollagene sind Strukturproteine im Gewebe von Wirbeltieren. Es ist wesentlicher Bestandteil des Bindegewebes bzw. der extrazellulären Matrix zwischen den Zellen. Ein Kollagenmolekül besteht aus jeweils drei Polypeptidketten, die sich helical umeinander winden. Hauptbestandteil dieser Polypeptidketten sind die Aminosäuren Glycin, Prolin und Hydroxyprolin. Kollagenfasern besitzen eine sehr hohe Zugfestigkeit und sind Komponenten von Knochen, Zähnen, Knorpel, Sehnen, Bänder und der Haut.
  • Als Endothelzellen werden die Zellen der inneren Wand von Lymph- und Blutgefäßen bezeichnet. Sie bilden eine regulierbare semi-permeable Barriere zwischen Gefäßlumen und Gewebe.

Glossar

  • Ein Gen ist ein Teil der Erbinformation, der für die Ausprägung eines Merkmals verantwortlich ist. Es handelt sich hierbei um einen Abschnitt auf der DNA, der die genetische Information zur Synthese eines Proteins oder einer funktionellen RNA (z. B. tRNA) enthält.
  • Mit Kompetenz im biologischen Sinn ist die Eigenschaft eines Bakteriums gemeint, DNA von außen aufnehmen zu können.
  • Für den Begriff Organismus gibt es zwei Definitionen: a) Jede biologische Einheit, die fähig ist, sich zu vermehren und selbstständig, d. h. ohne fremde Hilfe, zu existieren (Mikroorganismen, Pilze, Pflanzen, Tiere einschließlich Mensch). b) Legaldefinition aus dem Gentechnikgesetz: „Jede biologische Einheit, die fähig ist, sich zu vermehren oder genetisches Material zu übertragen.“ Diese Definition erfasst auch Viren und Viroide. Folglich fallen gentechnische Arbeiten mit diesen Partikeln unter die Bestimmungen des Gentechnikgesetzes.
  • Proteine (oder auch Eiweiße) sind hochmolekulare Verbindung aus Aminosäuren. Sie übernehmen vielfältige Funktionen in der Zelle und stellen mehr als 50 % der organischen Masse.
  • Tissue Engineering beruht darauf, lebende Zellen eines Organismus außerhalb eines Körpers zu kultivieren und ggf. mit extrazellulären Komponenten biologischer oder synthetischer Art zu kombinieren. Anschließend werden die bioartifizellen Regenerate oder Konstrukte wieder in den Organismus implantiert.
  • Bei der minimal-invasiven Chirurgie (MIC) werden operative Eingriffe mit nur sehr geringen Einschnitten in Haut und Weichteile durchgeführt. Kleinere Verletzungen führen meist zu geringeren Schmerzen nach der Operation und zu einer rascheren Erholung. Nachteile können unter Umständen in einer geringeren Übersichtlichkeit des Operationsfeldes, einer längeren Operationszeit und einer verzögerten Zugriffsmöglichkeit bei einer Komplikation bestehen.
  • Thorax ist der medizinische Fachbegriff für den Brustkorb mit allen darin liegenden Organen (Lunge, Herz, Thymus,...).
  • Als Endothel bezeichnet man die Zellschicht an der Innenwand von Lymph- und Blutgefäßen.
  • Bundesministerium für Bildung und Forschung
  • Kollagene sind Strukturproteine im Gewebe von Wirbeltieren. Es ist wesentlicher Bestandteil des Bindegewebes bzw. der extrazellulären Matrix zwischen den Zellen. Ein Kollagenmolekül besteht aus jeweils drei Polypeptidketten, die sich helical umeinander winden. Hauptbestandteil dieser Polypeptidketten sind die Aminosäuren Glycin, Prolin und Hydroxyprolin. Kollagenfasern besitzen eine sehr hohe Zugfestigkeit und sind Komponenten von Knochen, Zähnen, Knorpel, Sehnen, Bänder und der Haut.
  • Als Endothelzellen werden die Zellen der inneren Wand von Lymph- und Blutgefäßen bezeichnet. Sie bilden eine regulierbare semi-permeable Barriere zwischen Gefäßlumen und Gewebe.
Seiten-Adresse: https://www.biooekonomie-bw.de/de/fachbeitrag/aktuell/jotec-spezialist-fuer-kuenstliche-blutgefaesse/