Nasenknorpel für die Reparatur des Kniegelenks – erste Versuche beim Menschen erfolgreich

Michael van den Heuvel

Interessenkonflikte

24. Oktober 2016

Forschern ist es erstmals gelungen, Knorpelzellen aus der Nase in funktionsfähiges Gewebe umzuwandeln. Bei einer klinischen Phase-1-Studie zeigten sie, dass Transplantate beschädigte Knorpel im Knie ersetzen können. Die Arbeit wurde von der Deutschen Arthrose-Hilfe unterstützt [1].

Prof. Dr. Ivan Martin und Prof. Dr. Marcel Jakob aus Basel rekrutierten 10 Patienten zwischen 19 und 52 Jahren mit schweren, posttraumatischen Knorpeldefekten im Kniegelenk. Alle Teilnehmer zeigten noch keine arthrotischen Veränderungen. Anschließend wurden Biopsien des Nasenknorpels entnommen. Die Nasenknorpel-Zellen wurden in vitro vermehrt, auf Kollagenmembranen ausgebracht und inkubiert. Schließlich erhielten die Patienten den Ersatz per Arthrotomie.

Kernspintomographische Untersuchungen zeigten nach 6 und 24 Monaten den Erfolg: Im Kniegelenk hatte sich Reparaturgewebe gebildet, das dem natürlichen Knorpel sehr ähnlich war. Außerdem berichteten 9 Studienteilnehmer, die Beweglichkeit habe sich verbessert und die Schmerzen seien zurückgegangen. Ein Patient musste wegen neuer Sportverletzungen ausgeschlossen werden.

„Aus wissenschaftlicher und klinischer Sicht ist der Ansatz sehr interessant, gerade weil die Arbeiten zeigen, dass sich der Nasenknorpel für die Regeneration von Knorpel auch im Gelenk sehr gut zu eignen scheint“, sagt Prof. Dr. Philipp Niemeyer zu Medscape. Er ist Mitglied der Arbeitsgruppe Klinische Geweberegeneration der Deutschen Gesellschaft für Orthopädie und Unfallchirurgie (DGOU) sowie Mitinitiator des „KnorpelRegisters“ der DGOU.

Großer Bedarf an neuen Therapiemöglichkeiten

 
Die Arbeiten zeigen, dass sich der Nasenknorpel für die Regeneration von Knorpel auch im Gelenk sehr gut zu eignen scheint. Prof. Dr. Philipp Niemeyer
 

Der Bedarf an Innovationen ist groß: Jahr für Jahr diagnostizieren Ärzte bei rund 2 Millionen Patienten aus Europa und aus den USA Chondropathien. Aufgrund der demographischen Entwicklung rechnen Orthopäden weltweit mit steigenden Fallzahlen. Die Erkrankung kann traumatische, degenerative oder entzündliche Ursachen haben.

Knorpelgewebe zeigt nur eine geringe Tendenz zur Selbstheilung. Traditionelle Methoden wie Mikrofrakturen, um die Einwanderung von Stammzellen aus dem Knochenmark zu initiieren, würden laut Martin nicht zu gesundem Knorpelgewebe führen. Alternativ übertragen Ärzte autologe Knorpelzellen.

„Die neue Methode könnte sicherlich eine Alternative zur Chondrozyten-Transplantation darstellen, aber bei vergleichbaren Indikationen“, so Niemeyer weiter. „Das Prinzip ist natürlich sehr ähnlich, aber ein potenzieller Vorteil ist natürlich, dass man am Gelenk selbst nur einmal operieren muss.“

Momentan werden Zellen aus dem betroffenen Gelenk entnommen. Der Experte ergänzt: „Zudem scheinen die Zellen sich sehr gut zur Regeneration von Knorpel zu eignen. Allerdings bedarf dies auch einer weiterführenden klinischen Erprobung, und die jetzt dargestellten Ergebnisse sind sicherlich nur als Machbarkeitsstudie zu interpretieren.“

 
Die neue Methode könnte sicherlich eine Alternative zur Chondrozyten-Transplantation darstellen. Prof. Dr. Philipp Niemeyer
 

Dieser Forderung stellt sich die Arbeitsgruppe. „Unsere Ergebnisse zeigen die Sicherheit und Durchführbarkeit von Knorpeltransplantationen aus Zellen der Nase“, kommentiert Martin. „Bis zur Anwendung in der klinischen Praxis ist es aber noch ein weiter Weg.“ Der nächste Schritt: In Kürze startet eine internationale, multizentrische Phase-2-Studie an den Standorten Basel, Mailand, Zagreb und Freiburg im Breisgau. Dabei sollen 108 Patienten eingeschlossen werden.

Umfangreiche Vorarbeiten

Bereits vor 2 Jahren zeigten Wissenschaftler aus Basel, dass bei Ziegen implantierte Knorpelzellen der Nase mit der Gewebeumgebung am Kniegelenk kompatibel sind. Dies sei laut Erstautorin Dr. Karoliina Pelttari überraschend, da Zellen der Nasenscheidewand aus dem Neuroektoderm entstünden. Zellen des Gelenkknorpels bildeten sich aber aus dem Mesoderm. Pelttari erklärt die Regenerationsfähigkeit nasaler Chondrozyten vor allem anhand der Tatsache, dass einige Homöobox (Hox)-Gene nicht exprimiert werden.

„Die Erkenntnisse aus der Grundlagenforschung und den präklinischen Studien über die Eigenschaften der Nasenknorpelzellen und den daraus gezüchteten Transplantaten haben die Möglichkeit eröffnet, eine innovative Behandlung für Knorpeldefekte bei Patienten zu untersuchen“, erklärt Martin.

 

REFERENZEN:

1. Mumme M, et al: Lancet 2016; 388:1985-1994

 

Kommentar

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