ACS

Die regenerative Medizin hat in den vergangenen Jahren einen grundlegenden Wandel erlebt. Während zunächst einzelne Wachstumsfaktoren oder antiinflammatorische Zytokine als entscheidende Wirkstoffe biologischer Therapien im Mittelpunkt standen, zeigt die aktuelle Forschung ein deutlich komplexeres Bild: Heilung ist kein Ereignis, das durch einen einzelnen Mediator ausgelöst wird. Vielmehr entsteht sie durch das koordinierte Zusammenspiel zahlreicher biologischer Signalstoffe, welche Inflammation, Immunantwort und Geweberegeneration aufeinander abstimmen. 

Anmerkung: Es ist zu beachten, dass die im Folgenden dargestellten Aussagen ausschließlich auf das ACS zutreffen, welches unter Verwendung des Orthogen^® Device und dem ent­sprechenden Protokoll gewonnen wird. Innerhalb der Stoffklasse von ACS bestehen produktspezifische Unterschiede in den Herstellungs­protokollen, den verwendeten Devices sowie der bio­logischen Aktivierung. Die einzelnen ACS-Produkte sollten daher differenziert betrachtet und wissenschaftliche Daten nicht auf andere Systeme übertragen werden.

Dieses Verständnis verändert auch die Betrachtung autologer Blutprodukte. Was wird appliziert und wie wird es für den Körper bereitgestellt? Genau hier liegt ein grundlegender Unterschied zwischen ACS und Verfahren wie PRP oder Therapien mit mesenchymalen Stromazellen. Alle drei Verfahren nutzen zelluläre Bestandteile als Quelle therapeutisch relevanter Mediatoren, unterscheiden sich jedoch in Zusammensetzung und Wirkprinzip:

Bei PRP werden konzentrierte Thrombozyten und abhängig vom Herstellungsverfahren, unterschiedliche Mengen an Leukozyten appliziert [1]. Bei zellbasierten Verfahren wie BMAC (Bone Marrow Aspirate Concentrate) oder SVF (Stromal Vascular Fraction) werden dagegen vitale, kernhaltige Zellen in Form heterogener Zellpopulationen appliziert [2]. Die Freisetzung der Mediatoren kann erst nach der Injektion erfolgen und hängt sowohl quantitativ als auch qualitativ von der Aktivierung der Thrombozyten sowie den Reaktionen der Zellen auf das lokale Gewebemilieu ab [3]. Das oben erwähnte ACS verlagert diesen biologischen Prozess vor die Anwendung: injiziert wird nicht die Zelle, sondern ein aktiviertes, zellfreies Sekretom mit den bereits freigesetzten aktiven Mediatoren. Es stellt sich die Frage: Wenn die therapeutisch relevanten Mediatoren bereits ex vivo kontrolliert erzeugt und standardisiert bereitgestellt werden können, ist die Injek­tion der produzierenden Zellen dann überhaupt noch notwendig?

Standardisierte Device Technologie 

Die Zusammensetzung eines autologen Blutprodukts wird nicht nur durch die Eigenschaften eines Patienten bestimmt, sondern auch durch das Konditionierungsprotokoll, den Herstellungsprozess, die Materialeigenschaften des Systems und die standardisierte Aufarbeitung. Diese Faktoren beeinflussen unmittelbar, welche Mediatoren in welcher Konzentration vorliegen (Abb.1). Während der Inkubation im Orthogen® Device werden die Zellen unter kontrollierten Bedingungen stimuliert und setzen ihre Mediatoren frei. Die Aufarbeitung des Serums und die Trennung von den zellulären Bestandteilen erfolgt automatisiert innerhalb des Devices, ohne zusätzliche manuelle Verarbeitungsschritte. Das Produkt ist ein zellfreies, aber biologisch hoch-aktiviertes Sekretom und bildet die therapeutische Grundlage von diesem ACS. Gerade in der regenerativen Medizin ist diese Standardisierung mehr als ein technischer Prozessschritt. Sie ist die Voraussetzung dafür, ein komplexes biologisches Produkt möglichst reproduzierbar herzustellen. Die Aufgabe der Devices und Protokolle besteht darin, eine ideale Mikroumgebung für die gewünschte biologische Aktivierung zu schaffen.

Regeneration ist Teamarbeit

Über viele Jahre wurde die Wirkung von ACS vor allem mit dem Interleukin-1-Rezeptorantagonisten (IL-1Ra) erklärt. Seine Fähigkeit, IL-1-vermittelte Entzündungsprozesse zu modulieren, stellt zweifellos einen wichtigen Bestandteil des Wirkmechanismus dar. Heute zeichnet sich jedoch ein wesentlich umfassenderes Bild ab. Untersuchungen zeigen, dass ACS durch die Mediatorenvielfalt unterschiedliche regenerative Signalwege gleichzeitig beeinflussen kann. Zu den Mediatorengruppen zählen u. a. Exosomen, Specialized Pro-resolving Mediators (SPMs), neutrophile Proteine, mitochondriale Peptide, antiinflammatorische Zytokine, Wachstumsfaktoren, und viele weitere Bestandteile. Entscheidend ist nicht die isolierte Wirkung einzelner Faktoren, sondern ihr Zusammenspiel. Vergleichende Untersuchungen zeigen, dass die Konditionierung des Vollbluts das Mediatorenprofil deutlich verändert. In einer frühen Untersuchung wurden in ACS höhere Konzentrationen mehrerer Zytokine und Wachstumsfaktoren als im damals untersuchten PRP-Präparat nachgewiesen [4]. Neuere Daten bestätigen Unterschiede zwischen ACS und PRP, zeigen jedoch wiederholt, dass das genaue ACS-Profil vom Herstellungsverfahren, der Inkubationsdauer und individuellen Patienteneigenschaften abhängt [5, 6]. Die Vorstellung, ein einzelner Mediator könne den gesamten Prozess der Heilung steuern, greift daher zu kurz. Geweberegeneration ist das Ergebnis einer über Millionen von Jahren evolutionär optimierten biologischen Kaskade (Abb. 2). Die eigentliche Frage lautet nicht nur: „Wie kann ich möglichst viele Wachstumsfaktoren gewinnen?“, sondern vielmehr „Wie kann ich die gesamte Mannschaft der Heilungskaskade generieren?“. Genau hier setzt ACS an. Es stellt nicht nur einzelne Spieler der Heilungskaskade, sondern ein breites Netzwerk regenerationsrelevanter Media­toren in hohen Konzentrationen zur Verfügung und unterstützt damit die Prozesse der Entzündungsresolution und Geweberegeneration. 

Erfahrung aus der Praxis

Aus meiner Erfahrung erlebe ich ACS (Orthogen®) als sinnvolle Ergänzung des konservativen Behandlungsspek­trums. Besonders bei radiologisch fortgeschrittener Gonarthrose berichten Patienten häufig über eine Abnahme der Schmerzen und eine bessere Belastbarkeit. Aktuelle Übersichtsarbeiten beschreiben mögliche Verbesserungen von Schmerz und Funktion bei Kniearthrose [7 – 9], bewerten die Evidenz aufgrund heterogener Behandlungsprotokolle und Vergleichsgruppen jedoch weiterhin unterschiedlich. Solche Verbesserungen beobachte ich im Rahmen meiner persönlichen klinischen Erfahrung vereinzelt auch bei Patienten, die zuvor auf eine PRP-Therapie nicht oder nicht mehr ausreichend angesprochen hatten. Vergleichbare Beobachtungen wurden auch in wissenschaftlichen Studien, z. B. von Leone et al. berichtet [10]. Dabei steht nicht die strukturelle Regeneration eines bereits deutlich geschädigten Gelenks im Vordergrund, sondern die Linderung von Schmerzen, die Verbesserung von Belastbarkeit sowie der Erhalt von Funktion und Lebensqualität. Darüber hinaus setze ich ACS bei bildgesteuerten transforaminalen Injektionen bei radikulären lumbalen Beschwerden sowie bei Facetteninjektionen bei degenerativ bedingten Rücken­schmerzen ein. Auch hier beobachte ich bei ausgewählten Patienten häufig eine deutliche und teilweise länger anhaltende Beschwerdelinderung. Diese klinischen Erfahrungen werden durch eine vielversprechende wissenschaftliche Datenlage für Anwendungen an der Lenden – und Halswirbelsäule gestützt [11 – 14]. Die Zukunft biologischer Therapien könnte darin liegen, regenerationsrelevante Signale gezielter auf die individuellen Voraussetzungen des Patienten abzustimmen. Denn Heilung ist keine Einzelleistung, sondern Teamarbeit.

Literatur

1. Mormone E, D’Esposito V, De Luca P, Ferrara FEO, Bellotti FP, Formisano P, et al. Platelet-rich plasma from the research to the clinical arena: A journey toward precision regenerative medicine. Int J Mol Sci. 2026;27:1058. doi:10.3390/ijms27021058.
2. Junuzović M, Troillet A, Burk J. Multiple strategies, one mission: mesenchymal stromal cell-based mechanisms of action in osteoarthritis. Front Cell Dev Biol. 2026;14:1763344. doi:10.3389/fcell.2026.1763344.
3. Caplan AI. Mesenchymal Stem Cells: Time to Change the Name! Stem Cells Transl Med. 2017;6(6):1445–1451. doi:10.1002/sctm.17-0051.
4. Weisshaar M, Gaji S. Signaling proteins (Growth factors and cytokines) in orthopaedics. Comparison of two blood processing techniques: Orthokine and ACP. CORS. 2013;3(5).
5. Bauer C, et al. Toward personalized ACS therapy: How disease status and patient characteristics influence the composition of autologous conditioned serum. J Clin Med. 2026.
6. Cheng PG, Yang KD, Huang LG, Wang CH, Ko WS. Comparisons of cytokines, growth factors and clinical efficacy between platelet-rich plasma and autologous conditioned serum for knee osteoarthritis management. Biomolecules. 2023;13(3):555. doi:10.3390/biom13030555.
7. Hang N, Hamed G, Wehling J, Reinecke J, Hang MV. Orthogen Autologous Conditioned Serum: An Update of the Currently Published Clinical Studies. Med Res Arch. 2025;13(1). doi:10.18103/mra.v13i1.4810.
8. Jeyaraman N, Jeyaraman M, Ramasubramanian S, et al. Autologous conditioned serum in knee osteoarthritis: A systematic review of current clinical evidence. Cureus. 2024;16:e68963. doi:10.7759/cureus.68963.
9. Curtis A, et al. Is there a role for autologous conditioned serum injections in the management of osteoarthritis? A systematic review. 2024. PMID:38878817.
10. Leone R, De Rosa A, Iudicone P, Fioravanti D, Capua G, Rossetti F, et al. Pain control and functional improvement in patients treated by autologous conditioned serum after failure of platelet rich plasma treatments in knee osteoarthritis. Transfus Med. 2021;31(6):430–437. doi:10.1111/tme.12801.
11. Hashemi M, et al. Transforaminal epidural autologous conditioned serum versus corticosteroid injection in patients with lumbar radicular pain due to lumbar disc herniation. 2022.
12. Becker C, et al. Efficacy of epidural perineural injections with autologous conditioned serum for the treatment of radicular compression of lumbar nerve roots. Pain Med. 2007.
13. Godek P, Cieślik P, Kotyla P, et al. Comparison of analgesic efficacy between epidural and perineural administration of autologous conditioned serum in the conservative treatment of low back pain due to lumbar degenerative disc disease: A randomized, open-label, controlled clinical trial. J Clin Med. 2023;12(11):3830. doi:10.3390/jcm12113830.
14. Godek P, Cieślik P, Kotyla P, et al. Comparative efficacy of ultrasound-guided cervical fascial infiltration versus periarticular administration of autologous conditioned serum (Orthokine) for neck pain: A randomized controlled trial. J Clin Med. 2024;13(16):4696. doi:10.3390/jcm13164696.

Autoren

Dr. med. Tilman Hees

» Facharzt für Orthopädie und Unfallchirurgie mit Zusatzbezeichnungen Sportmedizin, Manuelle Medizin u.w.
» Praxis OrthoEins, Berlin
» Schwerpunkt: konservative Orthopädie und regenerative Medizin

(Stand 2026)