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Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie (DKOU 2012)

23.10. - 26.10.2012, Berlin

Gezüchteter nasaler Knorpel zur Regeneration von Gelenkknorpel im Ziegenmodell

Meeting Abstract

  • presenting/speaker Marcus Mumme - Universitätsspital Basel, Klinik für Traumatologie, Basel, Switzerland
  • Karoliina Pelttari - Universitätsspital Basel, Department Biomedizin, Basel, Switzerland
  • Sinan Gueven - Universitätsspital Basel, Department Biomedizin, Basel, Switzerland
  • Katja Nuss - Musculoskeletal Research Unit, Department für Pferde, Vetsuisse Fakultät ZH, Zürich, Switzerland
  • Brigitte Von Rechenberg - Musculoskeletal Research Unit, Department für Pferde, Vetsuisse Fakultät ZH, Zürich, Switzerland
  • Marcel Jakob - Universitätsspital Basel, Klinik für Traumatologie, Basel, Switzerland
  • Ivan Martin - Universitätsspital Basel, Department Biomedizin, Basel, Switzerland
  • Andrea Barbero - Universitätsspital Basel, Department Biomedizin, Basel, Switzerland

Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie (DKOU 2012). Berlin, 23.-26.10.2012. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2012. DocPO18-1602

DOI: 10.3205/12dkou624, URN: urn:nbn:de:0183-12dkou6240

Published: October 2, 2012

© 2012 Mumme et al.
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Text

Fragestellung: Im Vergleich mit artikulären Chondrozyten proliferieren die Chondrozyten des Nasenseptums schneller und verfügen über eine höhere und besser reproduzierbare Fähigkeit, hyalinartiges Knorpelgewebe zu bilden. Zudem ermöglicht die Verwendung nasaler Chondrozyten die Reduktion von nachteiligen Effekten im Bereich der Spenderstelle, welche mit der Entnahme einer Knorpelbiopsie aus dem Gelenk des Patienten assoziiert sind. Das Ziel dieser Studie war, die Sicherheit und Machbarkeit der Verwendung eines aus autologen nasalen Chondrozyten gezüchteten Knorpeltransplantats zur Reparatur eines artikulären Knorpeldefekts im Ziegenmodell zu zeigen.

Methodik: Aus dem Nasenseptum und dem Kniegelenk von 6 Ziegen isolierte autologe nasale und artikuläre Chondrozyten wurden expandiert, mit GFP markiert und anschliessend auf eine Typ I/III Kollagenmembran (Chondro-Gide®, Geistlich) in einer Dichte von 4x104 Zellen/cm2 gesät. Nach 2 Wochen chondrogener Differenzierung wurden jeweils 2 auf nasalen und 2 auf artikulären Chondrozyten basierende Knorpeltransplantate in die chondralen Defekte (6 mm Durchmesser) desselben Kniegelenks der Ziege implantiert. Das Reparaturgewebe wurde 3 und 6 Monate nach der Implantation entnommen, dekalzifiziert und nach histologischer Aufarbeitung gemäss dem O'Driscoll score evaluiert. Darüberhinaus wurden Zellen aus Proben der umgebenden Gewebe (Hoffa-Fettkörper, Ligament, Synovium, Sehne und patellärer Knorpel) isoliert und nach Expansion mittels FACS auf GFP-Positivität getestet.

Ergebnisse und Schlussfolgerungen: Bei keinem der Tiere wurden Komplikationen während der Versuchsdurchführung oder Entzündungszeichen im Gelenk bei der Entnahme des Reparaturgewebes festgestellt. GFP-positive Zellen wurden im Reparaturgewebe nachgewiesen, was eine Mitwirkung der implantierten Zellen am neu gebildeten Knorpelgewebe zeigt. Der O'Driscoll score erreichte 3 Monate nach der Implantation 8.6 bzw. 7.6 und stieg nach 6 Monaten auf 14.1 bzw. 12.4 für nasale bzw. artikuläre Knorpeltransplantate. Die umgebenden Gewebe zeigten keine oder nur eine sehr geringe (Hoffa-Fettkörper 0–0.36%) Migration der implantierten Zellen.

Die Ergebnisse dieser Studie zeigen, dass die Verwendung von nasalen Chondrozyten für Tissue Engineering-Therapieansätze zur Reparatur von Gelenkknorpel sicher und machbar ist. Es wurde gezeigt, dass die Verwendung auf nasalen Chondrozyten beruhender Knorpeltransplantate eine mindestens gleichwertige Qualität des Reparaturgewebes im Vergleich mit artikulären Chondrozyten erreicht und damit den Weg für eine klinische Testung einer neuartigen Therapiestrategie öffnet.

Diese Studie wurde finanziert durch den SNF grant 310030_126965/1.