Onder de loep! Eline-Claire Grosfeld

Eline-Claire Grosfeld is promovenda aan het Radboud Universitair Medisch Centrum en doet sinds maart 2014 onderzoek bij de afdeling Tandheelkunde, vakgroep Biomaterialen. Promotoren van haar onderzoek zijn prof. dr. J. Jansen en prof. dr. D. Ulrich en dr. J. van den Beucken begeleidt het onderzoek als copromotor. De redactie van het Nederlands Tijdschrift voor Tandheel­kunde stelde 8 vragen over het onderzoek.

Wat onderzoek je?

Bij de vakgroep Biomaterialen doe ik onderzoek naar synthetische, botvervangende materialen voor gebruik binnen de regeneratieve en reconstructieve tandheelkunde en geneeskunde. Meer specifiek bestudeer ik de degradatie van een injecteerbaar calciumfosfaat­cement voor botregeneratieve toepassingen.

Wat is je drijfveer om onderzoek te doen?

In 2012 heb ik mijn studie geneeskunde afgerond en ben ik als ANIOS (arts-assistent niet in opleiding tot specialist) aan het werk gegaan op de afdeling Algemene Heelkunde. Mijn interesse ligt bij de plastische en reconstructieve chirurgie. Graag wilde ik mijn kennis op het gebied van wetenschappelijk onderzoek uitbreiden alvorens mij te ontwikkelen binnen de plastische en reconstructieve chirurgie.

Waarom is juist dit onderwerp interessant om te onderzoeken?

Tot op heden is autoloog bot de gouden standaard voor het vervangen van bot. Echter, de kwantiteit van autoloog bot is gelimiteerd tot wat er beschikbaar is bij de patiënt en er wordt een extra wondbed gecreëerd om het donorbot te oogsten. Deze nadelen maken het onderzoek naar de mogelijkheden van synthetisch botvervangend materiaal klinisch relevant en uitermate interessant. Het synthetische botvervangend materiaal waar wij onderzoek naar doen en verder willen ontwikkelen is calciumfosfaatcement.

Calciumfosfaatcement is biocompatibel en injecteerbaar, waardoor het goed te gebruiken is in irregulaire botdefecten. Een nadeel van calciumfosfaatcement is de matige mogelijkheid van het materiaal om te degraderen in het lichaam. Degradatie van het materiaal is belangrijk wanneer het doel is om regeneratie van het bot van de patiënt zelf te bewerkstelligen. Om degradatie van het materiaal te verbeteren, kunnen materialen worden toegevoegd die sneller degraderen dan calciumfosfaat zelf. Wanneer deze zogenoemde porogenen degraderen binnen het calciumfosfaatcement, ontstaat er een poreuze structuur. Deze poreuze structuur vergroot het oppervlak dat interactie kan aangaan met de lichaamsvloeistoffen en botafbrekende cellen en verbetert zo zowel de passieve (door oplossing) en actieve (door cellen) degradatie van calciumfosfaatcement.

Wat zijn de belangrijkste hypothesen en onderzoeksvragen?

De belangrijkste onderzoeksvragen van dit onderzoek zijn: hoe beïnvloedt de toevoeging van bepaalde porogenen aan calciumfosfaatcement de degradatie? Hoe is de vorming van nieuw bot in het botdefect waarin de calciumfosfaatcement-porogeencombinatie is geplaatst?

Hoe is het onderzoek opgezet?

Het onderzoek bestaat uit het in vitro-testen van calciumfosfaat­cement met toevoeging van een porogeen. Deze testen de hanteerbaarheid van het materiaal, de mechanische eigenschappen van het materiaal en de degradatie van calciumfosfaatcement in een statische en in een dynamische omgeving. Vervolgens is het noodzakelijk het materiaal preklinisch te testen, in onderzoek met dieren. Hiertoe worden botdefecten gecreëerd in de femora van vooral ratten en konijnen. De te onderzoeken calciumfosfaatcement-porogeencombinatie wordt geïnjecteerd in het botdefect, waarna de wond wordt gesloten. Op bepaalde tijdspunten worden de femora verkregen voor histologische en histomorfometrische analyse. Er wordt daarbij gekeken naar de hoeveelheid materiaal die nog aanwezig is in het botdefect (en daarmee nog niet is gedegradeerd) en naar de hoeveelheid nieuw bot die is gevormd binnen het bot­defect, dit allemaal uiteraard binnen een histologische context.

Wat is tot nu toe het grootste probleem waar je tegenaan bent gelopen?

Het voorbereiden en uitvoeren van onderzoek in dieren vergen veel tijd. Onder meer het verkrijgen van toestemming om dieronderzoek te mogen uitvoeren is tijdrovend. Nu hiervoor toestemming is verkregen, kan ik verder met het in vivo-testen van calciumfosfaatcement-porogeencombinaties met veelbelovende in vitro-resultaten.

Op welke onderzoeksresultaten hoop je?

Het doel van dit onderzoek is het ontwikkelen van een degradeerbaar, injecteerbaar calciumfosfaatcement voor gebruik binnen de reconstructieve en regeneratieve tandheelkunde en geneeskunde, waarbij de snelheid van de degradatie van het calciumfosfaatcement idealiter synchroon loopt met de groei van nieuw bot. Ik hoop dat we dit beeld histologisch en histomorfometrisch kunnen waarnemen bij de ontwikkelde calciumfosfaat-porogeencombinaties. Daarnaast hoop ik dat de eerste resultaten van het gerelateerde patiëntenonderzoek gunstig zijn om daarmee een grote stap te kunnen zetten richting productontwikkeling en commercialisatie.

Wat levert dit onderzoek voor de tandheelkunde, de patiënt of de mondzorgverlener op?

Wanneer een synthetisch, ongelimiteerd botvervangend materiaal kan worden ontwikkeld waarbij door degradatie de vorming van nieuw bot wordt bevorderd, zal dit mogelijkheden bieden voor gebruik binnen de tandheelkundige en geneeskundige kliniek, wanneer het gebruik van een botvervangend materiaal noodzakelijk is.

Door mijn onderzoek lever ik een bijdrage aan de ontwikkeling van dit materiaal, waarna de stap richting product kan worden gezet. Het op de markt brengen van dit product betekent dan dat er daadwerkelijk patiënten met (orale) botdefecten mee kunnen worden behandeld.