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BIOengineered grafts for Cartilage Healing In Patients (BIO-CHIP)

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Von der Nase zum Knie – ein neues Verfahren zur Reparatur von Kniegelenken

Das Knorpelgewebe in der Nase hat bei der Behandlung von Knieschäden erstaunlichen Nutzen und kann sogar effektiver sein als etablierte Methoden.

Gesundheit

Knorpelschäden im Knie können schmerzhaft und lebenseinschränkend sein. Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Projekts BIO-CHIP haben nun eine neue Methode entwickelt. Das sogenannte „Nose to Knee“-Verfahren (dt.: „von der Nase zum Knie“) verwendet Knorpelgewebe aus dem Bereich zwischen den Nasenlöchern zur Reparatur von Läsionen des Kniegelenks. „Wir entnehmen unter lokaler Betäubung eine kleine Gewebeprobe aus dem Nasenseptum“, erklärt BIO-CHIP-Koordinatorin Anke Wixmerten, deren Projekt durch EU-Finanzmittel unterstützt wurde. „Aus dieser Gewebeprobe isolieren wir dann die Zellen und züchten diese anschließend im Labor. Sobald wir genügend Zellen haben, stellen wir ein großes Knorpeltransplantat her, das in das Knie eingesetzt werden kann.“ Wixmerten, die am Departement Biomedizin der Universität Basel in der Schweiz für Qualitätssicherung und Regulatorik zuständig ist, fügt hinzu: „Es gibt gegenwärtig verschiedene zellbasierte Behandlungsmethoden zur Knorpelreparatur, wobei diese allerdings kein Gewebe wie Nasenknorpel verwenden.“

Reparatur durch Mikrofrakturierung

Die neue Methode bietet noch einen weiteren Vorteil. „Im Labor hat sich gezeigt, dass Nasenknorpelzellen sich effizienter vermehren als Zellen aus dem Gelenk und eine gute Knorpelqualität produzieren“, so Wixmerten. „Ihre Eigenschaften sind besser reproduzierbar, wodurch die Knorpelqualität beständiger ist.“ Mit dem Verfahren können bis zu 12 Quadratzentimeter Gewebe hergestellt und Schäden von bis zu 8 Quadratzentimetern behandelt werden. Beschädigte Bereiche in dieser Größenordnung können mit der gängigen Methode der Mikrofrakturierung nicht behandelt werden. Bei der Mikrofrakturierung werden kleine Löcher in den Knochen an der Gelenkfläche gebohrt. Dadurch können Stammzellen aus dem Knochenmark einwandern, die den Knorpel reparieren. Die Mikrofrakturierung zeigt kurzfristig eine gute Wirkung, doch die eigentliche Reparatur des Knorpels ist von schlechter Qualität und der Schmerz kehrt im Laufe der Zeit wieder zurück. „Ob das Gewebe einen tatsächlichen Vorteil bietet, lässt sich erst anhand der Langzeitergebnisse über einen Zeitraum von fünf Jahren oder mehr beurteilen“, merkt Wixmerten an. Sie fügt hinzu: „Die Mikrofrakturierung funktioniert am besten bei jungen Personen und kleineren Schäden von bis zu etwa zwei bis vier Zentimetern. Doch umfassendere Schäden und Nachoperationen nach einer nicht erfolgreichen früheren Operation stellen nach wie vor eine Herausforderung dar.“ In die Phase-II-Studie am Universitätsspital Basel und an vier weiteren klinischen Zentren wurden mehr als 100 Teilnehmende eingeschlossen. Bei 98 davon wurde das „Nose to Knee“-Verfahren durchgeführt. Die Teilnehmenden werden jeweils ein Jahr und zwei Jahre nach der durchgeführten Behandlung nachuntersucht.

Volleyball-Videos

„Unsere bisherige Beobachtung ist, dass das Verfahren sicher ist und für die meisten Behandelten einen erheblichen Nutzen bringt“, so Wixmerten. Die Teilnehmenden schätzten ihre klinischen Scores hinsichtlich ihrer postoperativen Mobilität deutlich höher ein und konnten ihre Lieblingssportarten wieder aufnehmen. „Die Studienteilnehmenden haben uns Videos und Bilder geschickt, auf denen sie nur ein Jahr nach der OP beim Schneeschuhwandern, Skifahren, Volleyballspielen oder Joggen zu sehen sind“, ergänzt sie. Aus regulatorischen Gründen wurden nur Personen im Alter von bis zu 65 Jahren in die klinische Studie eingeschlossen. „Wir hoffen, dass sich durch die Reparatur der Knorpelläsionen das Risiko einer späteren Osteoarthrose verringern oder hinauszögern lässt“, erklärt Wixmerten. Das Team hat inzwischen eine vorläufige Zulassung in der Schweiz erhalten, die auch Personen mit patellofemoraler Osteoarthrose (Abtragung der Knorpelschicht hinter der Kniescheibe) sowie den Einsatz des Verfahrens für andere Gelenke wie dem Sprunggelenk oder der Schulter umfasst. Die Osteoarthrose ist eine schwierige Erkrankung, da sie oft auch mit Entzündungen einhergeht. „Wir wissen, dass im Labor gezüchtetes Gewebe aus Nasenknorpeln bei Entzündungen, zumindest unter Versuchsbedingungen, eine bessere Widerstandsfähigkeit gegen Entzündungen aufweist. Deshalb vermuten wir, dass es auch bei Osteoarthrose wirksam ist“, so Wixmerten abschließend.

Schlüsselbegriffe

BIO-CHIP, Nase, Knie, Kniescheibe, Osteoarthrose, Knorpel, Läsion, Mikrofrakturierung

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