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67. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Unfallchirurgie
89. Tagung der Deutschen Gesellschaft für Orthopädie und Orthopädische Chirurgie
44. Tagung des Berufsverbandes der Fachärzte für Orthopädie

11. bis 16.11.2003, Messe/ICC Berlin

Rekombinante Adeno-assoziierte virale Vektoren (rAAV) transduzieren Bänder und Sehnen mit hoher Effizienz in vitro und in vivo.

Meeting Abstract (DGU 2003)

  • corresponding author Magali Cucchiarini - Labor für Experimentelle Orthopädie, Orthopädische Universitätsklinik, Kirrbergerstraße 1, 66421, Homburg, Phone: 06841-1624500, Fax: 06841-1624580
  • U. Stein - Pathologisches Institut, Universitätskliniken des Saarlandes, Homburg
  • K. Remberger - Pathologisches Institut, Universitätskliniken des Saarlandes, Homburg
  • E.F. Terwilliger - Division of Experimental Medicine, Harvard Institutes of Medicine, Harvard Medical School, Boston, USA
  • D. Kohn - Labor für Experimentelle Orthopädie, Orthopädische Universitätsklinik, Universitätskliniken des Saarlandes, Homburg
  • H. Madry - Labor für Experimentelle Orthopädie, Orthopädische Universitätsklinik, Universitätskliniken des Saarlandes, Homburg

Deutsche Gesellschaft für Unfallchirurgie. Deutsche Gesellschaft für Orthopädie und orthopädische Chirurgie. Berufsverband der Fachärzte für Orthopädie. 67. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Unfallchirurgie, 89. Tagung der Deutschen Gesellschaft für Orthopädie und Orthopädische Chirurgie und 44. Tagung des Berufsverbandes der Fachärzte für Orthopädie. Berlin, 11.-16.11.2003. Düsseldorf, Köln: German Medical Science; 2003. Doc03dguD11-4

Die elektronische Version dieses Artikels ist vollständig und ist verfügbar unter: http://www.egms.de/de/meetings/dgu2003/03dgu0337.shtml

Veröffentlicht: 11. November 2003

© 2003 Cucchiarini et al.
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Gliederung

Text

Fragestellung

Unbehandelte Kreuzbandrupturen können zur Degeneration des hyalinen Gelenkknorpels und zu Meniskusschäden führen. Rekombinante adeno-assoziierte virale (rAAV) Vektoren transduzieren Chondrozyten in Zell-, Organkultur und in vivo. In dieser Arbeit untersuchten wir folgende Hypothesen: (1) Adeno-assozierte Viren sind in der Lage, rekombinante Gene effizient in humane Fibroblasten des vorderen Kreuzbandes (VKB) in vitro einzuschleusen. (2) Mit Adeno-assoziierten Viren ist ein effizienter Gentransfer in Organkulturen von humanen vorderen Kreuzbändern erreichbar. (3) Adeno-assoziierte Viren transduzieren die Sehne des M. extensor digitorum in vivo.

Methodik

Adulte humane VKB-Fibroblasten wurden mit verschiedenen Dosen (0.1, 1.0, 4.0, 8.0, oder 16.0 µl Vektor) in vitro und im Organkulturmodell mit rAAV transduziert, welche das ß-Galaktosidase-Gen (lacZ) von Escherichia coli (E. coli) unter Kontrolle des Cytomegalievirus (CMV) immediate-early (CMV-IE) Promotor / Enhancer tragen. In vivo wurden 2.5 µl Vektor in die Sehne des M. extensor digitorum von Kaninchen injiziert. Nach 3, 14, 22 und 95 Tagen wurden die Sehnen entnommen. Die Aktivität der ß-Galaktosidase wurde in Zellkultur und histologischen, eosingefärbten Schnitten durch X-Gal-Färbung bestimmt. Daten sind als Mittelwert +/- Standardabweichung dargestellt. Statistische Signifikanz wurde per ANOVA bestimmt.

Ergebnisse

Nach Applikation von 0.1 µl Vektor lag die Transduktioneffizienz für adulte humane VKB-Fibroblasten bei 8.2 ± 8.6%. Die Transfereffizienz stieg mit steigender Vektordosis exponentiell an und erreichte bei 95.6 ± 5.7% ihr Maximum (16.0 µl Vektor; P < 0.05; n = 3 im Vergleich mit 0.1, 1.0, 2.0 und 4.0 µl). Die Transgenexpression persistierte für 32 Tage (längster evaluierte Zeitpunkt) bei konstanter Transfereffizienz. Nach Vektorapplikation in Explantate humaner VKB`s (40 µl) war X-Gal-Färbung im gesamten VKB nachweisbar. Nach Applikation von rAAV-lacZ in die Sehne des M. extensor digitorum in vivo war intensive X-Gal-Färbung am Tag 3 (100%, n = 10), Tag 14 (100%, n = 5) und Tag 22 (70%, n = 10) nachweisbar. X-gal-Aktivität war vorzugsweise in Fibroblasten im Bereich des Injektionskanals lokalisiert. Am Tag 95 postoperativ (längster evaluierte Zeitpunkt) war keine ß-Galaktosidase-Aktivität detektierbar. Keine X-Gal-Färbung war zu allen Zeitpunkten in nicht transduzierten Sehnen nachweisbar.

Schlussfolgerung

Adeno-assoziierte virale Vektoren sind in der Lage, rekombinante Gene mit hoher Effizienz in Fibroblasten des humanen vorderen Kreuzbandes in vitro und in Organkultur einzuschleusen. Weiterhin ist mit rAAV ein Gentransfer in die Sehne des M. extensor digitorum longus im Tiermodell erreichbar. Dieser Ansatz ist eine Basis zum Studium der Effekte von Genen, welche Fibroblasten des vorderen Kreuzbandes regulieren und kann in neue Behandlungsformen in der Kreuzbandchirurgie münden.