Rekonstruktive Onkologie im Kopf-Hals-Bereich: Funktion, Ästhetik und Innovation für eine bessere Lebensqualität

Die Behandlung von Patientinnen und Patienten mit onkologischer Erkrankung im Kopf-Hals-Bereich und insbesondere die funktionelle und ästhetische Rekonstruktion der daraus resultierenden oftmals schwerwiegenden Defektsituationen, sind die wissenschaftlichen und klinischen Schwerpunkte der Arbeitsgruppe. Übergeordnetes Ziel ist es, diesen Patientinnen und Patienten eine möglichst hohe Lebenserwartung und Lebensqualität im Rahmen ihrer Erkrankung bieten zu können.

Zu diesem Zweck führen wir experimentelle, klinisch-experimentelle und klinische Studien durch. In der Grundlagenforschung untersuchen wir mit unseren nationalen und internationalen Kooperationspartnern die Pathogenese und pathophysiologischen Signalwege die zur Entstehungen von gut- und bösartigen Veränderungen in der Mundhöhle und der Gesichtshaut führen. Dazu untersuchen wir nicht nur das Tumorgewebe, sondern ebenfalls Körperflüssigkeiten wie Blut („Liquid Biopsy“) von Tumorpatientinnen und -patienten auf Gen- und Proteinebene. Die so gewonnenen Erkenntnisse werden genutzt, um spezifische Marker zu etablieren, welche als mögliche Prädiktoren den Krankheitsprogress oder das Therapieansprechen für die jeweilige Tumorart voraussagen zu können. Dadurch soll zukünftig eine personalisierte Tumortherapie ermöglicht werden. Untersuchungen zu Parametern die mit der sogenannten „Angiogenese“, der neuentstehenden tumoreigenen Blutversorgung zusammenhängen, stehen hier im Fokus.

In diesem Zusammenhang liegt der klinisch orientierte Fokus der Arbeitsgruppe auf mikrovaskulärenTechniken, die Lösungen für anspruchsvolle Defektsituation in der Kopf-Hals-Region liefern können. Dazu werden unterschiedliche Fernlappenplastiken, welche als freie Transplantate in der Kopf-Hals-Region als Empfängerstelle an die Gefäßversorgung angeschlossen werden, gewählt. Trotz hervorragender Erfolgsraten dieser Techniken um die 95%, kommt es in Einzelfällen zum Transplantatverlust, die Ursachen können in einem thrombotischen Gefäßverschluss liegen, sind jedoch oft unklar. In einem durch die AG Thiem neu-etablierten Großtiermodell werden Stoffwechselaktivitäten der Tiere und innerhalb der gehobenen Transplantate in unterschiedlichen intraoperativen Stoffwechselbedingungen untersucht, um hier mögliche Ursachen für den Gewebsuntergang zu entdecken. Dadurch soll die klinische Versorgung der Tumorpatientinnen und -patienten, die auf eine solche Rekonstruktion angewiesen sind, weiterführend verbessert werden.

Bei Transplantatverlust oder der fehlenden Möglichkeit/Kontraindikation zur Transplantatentnahme, wird häufig eine kompromissbehaftete Rekonstruktion (zB. mit einer Titanüberbrückungsplatte) gewählt. Eine klinisch valide Alternative fehlt bis dato. Als vielversprechender Lösungsansatz gilt das Tissue engineering, das ein Trägermaterial durch die Kombination mit bioaktiven Signalen, Biomaterialien und Techniken der Biotechnologie zu funktionellen Ersatzgewebe umfunktioniert. 

In der Arbeitsgruppe werden auf dem Boden der Erkenntnisse zur herausragenden Stellung der Gefäßversorgung autologe Thrombozytenkonzentrate (Patienteneigene Blutplättchen, die durch ein spezifisches Zentrifugationsverfahren zu einem festen oder flüssigen Biomaterial hergestellt werden) als mögliches Trägermaterial für den tissue engineering Ansatz bei Transplantatverlust oder Kontraindikation evaluiert. Die Konzentrate zeigen sich in den bisher durchgeführten Untersuchungen als körpereigenes „drug delivery system“ mit gefäßstimulierenden, das Knochenwachstum anstoßenden und anti-entzündlichen Eigenschaften. Die Kombination dieser Trägermaterialien mit anderen Biomaterialien wie Kollagenmembranen oder Knochenersatzmaterialien demonstrierte die Übertragbarkeit dieser Eigenschaften bei erhöhter mechanischer Belastung. Insbesondere die Implementierung dieser Verfahren in den 3D Biodruck zeigte eine optimierte Integration der autologen Thrombozytenkonzentrate mit erhaltener biologischer Signalvielfalt zur patienten- und defektspezifischen Rekonstruktion.

Dadurch soll der vielversprechende Ansatz als Alternative zur freien Fernlappenplastik als aktuellen klinischen Golstandard weiter erforscht werden. Dies eröffnet neue Perspektiven für eine individualisierte, biologisch aktive Regeneration komplexer Defekte in der MKG Chirurgie.