Knorpelkonstrukte

Überblick von Forschungsergebnissen zur Entwicklung und Etablierung einer Technologie zur Herstellung von 3-D trägerfreien Knorpelkonstrukten

Erkrankungen des Bewegungs- und Gelenkapparates von Mensch und Tier stellen einen großen Teil aller Erkrankungsformen der humanen und veterinärmedizinischen Pathogenese dar. Das betrifft hauptsächlich drei Typen von Gelenkerkrankungen, wie z.B. die Osteochondrosis dissecans, Arthrosen und traumatisch bedingte Erkrankungen. Normalerweise sind diese Erkrankungen schwer therapierbar und verursachen damit hohe Kosten. Für die Behandlung Gelenkknorpeldefekte existiert eine Vielzahl von Verfahren, die im Wesentlichen eine möglichst biologische Rekonstruktion des Gelenkknorpelschadens erzielen möchten. In zunehmendem Maße bedient man sich auch auf diesem Feld der Technik des Tissue Engineering. Das am meisten angewendete Verfahren ist die sogenannte Matrize Assoziierte Transplantation (MACT). In den vergangenen 10 Jahren wurde am fzmb ein neues Verfahren zur Herstellung von dreidimensionalen, trägerfreien Knorpelkonstrukten (DTK) aus differenzierten Chondrozyten sowie aus undifferenzierten mesenchymalen Stammzellen entwickelt (Ponomarev & Wilke, 2004). Diese Methode erlaubt es, aus im Monolayer vermehrten Zellen, unter bestimmten Kultivierungsbedingungen, zu welchen auch eine intermittierende mechanische Stimulation gehört, eine feste knorpelähnliche Substanz herzustellen. Derzeit werden schon Knorpelkonstrukte bis zu 2cm Durchmesser und 3mm Dicke angefertigt. Nach diesem technologischen Verfahren wurden bereits die DTKs für unterschiedliche Tierspezies (Hund, Schaf, Schwein, Pferd) erfolgreich hergestellt. In einer weiteren Studie wurde gezeigt, dass ebenfalls transplantierbare humane Knorpelkonstrukte problemlos hergestellt werden können (Ponomarev et al., 2004, 2005, 2006, 2008). Die Vergleichsuntersuchungen zwischen DTK- und MACT-Verfahren haben gezeigt, dass die Konzentration von matrixbildenden Komponenten (Kollagen und Proteoglykan) in trägerfreien Knorpelkonstrukten 15-fach höher ist (Ponomarev 2008). Für weitere Fragen bzw. Kooperationsarbeiten stehe ich gern zur Verfügung (Kontaktdaten siehe oben).

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Kontakt

Tierklinik Bad Langensalza
Dr. Igor Ponomarev
AG Tissue Engeneering

fzmb GmbH, Forschungszentrum für Medizintechnik und Biotechnologie
Geranienweg 7
99947 Bad Langensalza
Telefon: 03603 833 183 (184)
Fax: 03603-833 150
Anfrage per E-Mail: iponomarev(at)fzmb.de