Rund 450 Österreicher:innen leben mit der Diagnose X-chromosomale Hypophosphatämie, kurz Phosphatdiabetes. Ursache ist ein Gendefekt im PHEX-Chromosom, der zu einem niedrigen Phosphatspiegel im Blut führt. Dadurch wird die Knochenmineralisierung gestört, es kommt zu Knochenwachstumsstörungen. Die vererbte Stoffwechselerkrankung kann nicht geheilt, aber gut behandelt werden.

Schon im Kleinkindalter kommt es zu sichtbaren Anzeichen der Erkrankung. Die betroffenen Kinder haben meist einen breitbeinigen Watschelgang, eine gestörte Zahnentwicklung und Wachstumsstörungen. Eine frühe Behandlung kann Verformungen des Skeletts wie etwa X- oder O-Beine aufhalten und den betroffenen Kindern Operationen ersparen. Gängige Behandlungen mit über den Tag verteilter Phosphatzufuhr und Vitamin-D-Präparaten wirken der Krankheit entgegen, sind längerfristig jedoch belastend für den Körper und werden deshalb oft nach Ende der Wachstumsphase abgesetzt.

Seit 2018 ist der Wirkstoff Burosumab für Kinder und Jugendliche zugelassen, seit 2020 auch für Erwachsene. Burosumab, ein rekombinanter humaner monoklonaler Antikörper, der an den FGF23, den Fibroblast Growth Factor 23, bindet, soll den Phosphatwert im Körper und die Mineralisierung im Knochen normalisieren. Studien dazu gibt es wenige. Am LBI für Osteologie untersuchen die Biologin Nadja Fratzl-Zelman und ihr Team deshalb die Auswirkungen von Phosphatdiabetes auf die Knochen von Patient:innen. Schon 2019 analysierten die Wissenschaftler:innen Beckenkammbiopsien von konventionell mit Vitamin D und Phosphat behandelten Patient:innen, um mehr über die Veränderungen des Knochenmaterials zu erfahren (J Struct Biol. 2020, 211:3). In der 2022 erschienenen Folgestudie „Bone Matrix Mineralization and Response to Burosumab in Adult Patients With X-Linked Hypophosphatemia: Results From the Phase 3, Single-Arm International Trial“ (J Bone Miner Res 2022, 37:9) zeigten die Wissenschaftler:innen die Auswirkungen des Medikaments auf das mineralisierte Knochenvolumen, die Eigenschaften der organischen Matrix und die Größe der periosteozytären Läsionen.

Die Studie umfasste elf Teilnehmer:innen zwischen 24 und 50 Jahren, die mindestens zwei Jahre vor Beginn der Therapie nicht behandelt worden waren. Sie erhielten rund zwei Jahre lang monatlich eine Injektion mit Burosumab. Die Wissenschaftler:innen analysierten mittels Fourier-Transformations-Infrarot-Spektroskopie und

Rückstreuelektronen-Bildgebung Beckenkammbiopsien, die den Studienteilnehmer:innen vor der Behandlung mit Burosumab und 48 Wochen nach Therapiebeginn entnommen wurden. Die Knochenmatrix war vor der Behandlung nicht gleichmäßig mineralisiert. Mit Burosumab nahm der Anteil der mineralisierten Matrix deutlich zu. Die Wissenschaftler:innen führen das darauf zurück, dass vorhandener unmineralisierter Knochen nachmineralisierte. Allerdings blieb der Mineralisierungsgrad auch mit Burosumab geringer im Vergleich zu Referenzwerten von gesunden Menschen. Im Gegensatz zur Wirkung von Burosumab auf die Mineralisierung des Knochens waren weder die Eigenschaften der organischen Matrix noch die Größe der periosteozytären Läsionen messbar verändert.

Um die komplexen Vorgänge im Knochen bei Phosphatdiabetes und ihrer optimalen Behandlung noch besser zu verstehen, sind weitere Studien notwendig. Die enge Zusammenarbeit des LBI für Osteologie mit dem Hanusch-Krankenhaus in Wien schafft dafür ein perfektes Umfeld, von dem Grundlagenforschung und Patient:innen profitieren. Mit der intensiven Auseinandersetzung mit der seltenen Knochenerkrankung trägt das LBI für Osteologie maßgeblich dazu bei, Patient:innen in Zukunft noch besser unterstützen zu können.