Regeneration von Gelenkknorpeln
Basler Wissenschaftler koordinieren EU-Forschungsprojekt
Mit innovativen Verfahren, die am Universitätsspital Basel entwickelt wurden, sollen sich Verletzungen von Gelenkknorpeln besser behandeln lassen. Wie wirksam die neuen Methoden sind, untersucht jetzt ein internationales Forschungsprojekt, das von Wissenschaftlern der Universität und des Universitätsspitals Basel koordiniert wird.
Hergestellt aus einer Probe der Nasenscheidewand: Weiss glänzendes Knorpelgewebe aus dem Labor.
Universität Basel, Departement Biomedizin
Das EU-Förderprogramm Horizon 2020 hat der Universität Basel rund 5,1 Millionen Euro zugesprochen, um das Projekt «Bioengineered grafts for cartilage healing in patients» (BIO-CHIP) zu koordinieren. Es ist das erste Verbundprojekt des EU-Förderprogramms Horizon 2020 (2014–2020), das von einem Forscher der Universität Basel koordiniert wird.
Geleitet wird das Projekt von Prof. Ivan Martin vom Departement Biomedizin der Universität und des Universitätsspitals Basel. Am Forschungsvorhaben beteiligen sich sieben Institutionen aus der Schweiz, Deutschland, Italien und Kroatien. Von der Projektsumme sind 1,5 Millionen Euro für die Universität und das Universitätsspital Basel vorgesehen.
Bessere Knorpelbehandlung
Beschädigte Gelenkknorpel heilen ohne Therapie schlecht. Bleiben die Verletzungen unbehandelt, erhöht sich das Risiko, dass sich später eine Arthrose entwickelt. Bei den heute üblichen Zelltherapien werden körpereigene Zellen aus dem Gelenkknorpel in einer Nährlösung vermehrt und anschliessend in den beschädigten Knorpel transplantiert. Diese Techniken sind zwar kurzfristig erfolgreich, führen auf lange Sicht jedoch noch häufig zur Bildung eines Reparaturgewebes von begrenzter Qualität und können damit die mittel- und langfristigen Ergebnisse einschränken. Die geplante Studie zielt nun darauf ab, diese Einschränkungen zu überwinden und die medizinische Wirksamkeit von innovativen Verfahren zur Knorpelregeneration zu prüfen.
Zellen aus der Nase statt aus dem Kniegelenk
Dabei setzen die Basler Forschenden zum einen auf die Verwendung von körpereigenen Knorpelzellen, die nicht aus dem Gelenkknorpel, sondern aus der Nasenscheidewand stammen. Sie verfügen über bessere Eigenschaften bezüglich Wachstum und Knorpelbildung und weisen ein geringeres Potenzial für Erkrankungen der Spenderstelle auf. Versuche haben gezeigt, dass sich aus Nasenknorpelzellen – gerade auch bei älteren Menschen – ein funktionsfähigeres Knorpelgewebe entwickeln kann, das auch den mechanischen Belastungen eines Gelenks standhält. In einer klinischen Phase-I-Studie konnten die Forscher zudem bereits Knorpelzellen aus der Nasenscheidewand erfolgreich in Gelenke transplantieren.
Funktionelles Gewebe statt Zellsuspension
Zum anderen möchten die Forscher dreidimensionales, funktionelles Gewebe anstelle der heute üblichen zellbesiedelten Gerüste transplantieren, die noch nicht die Eigenschaften von reifem Gewebe besitzen. Für das neuartige Verfahren werden Knorpelzellen aus der Nasenscheidewand eines Patienten isoliert, im Labor vermehrt und auf ein Gerüst aufgebracht, wodurch sich ein funktionsfähiges, dreidimensionales Knorpelgewebe züchten lässt.
Mit dieser Methode haben die Forscher am Universitätsspital Basel nicht nur Nasenflügel rekonstruiert, sondern bei einigen Patienten bereits auch beschädigtes Knorpelgewebe am Knie ersetzt. In einer klinischen Phase-II-Studie soll nun die Effektivität dieser Therapie mit einem zweiten, neuartigen, auf Nasenknorpelzellen basierenden Produkt (zellbesiedeltes Gerüst) verglichen werden.
Ziel der Studie ist zu evaluieren, ob die Implantation eines funktionellen Knorpelgewebes der Therapie mit einem zellbesiedelten Gerüst überlegen ist. Dies soll nun in den kommenden vier Jahren die vom EU-Forschungsprogramm Horizon 2020 geförderte klinische Phase-II-Studie an über hundert Patienten zeigen. Sie wird an vier Zentren in Deutschland, Italien, Kroatien und der Schweiz unter der Leitung des Chefarztes Traumatologie/Orthopädie am Universitätsspital Basel, Prof. Marcel Jakob, durchgeführt.
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