Mitteilungen und Nachrichten 63/2011 - Deutsche Gesellschaft für ...

Kongress
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Hans-Liniger-Preis 2010
Tissue Engineering eines osteochondralen Transplantates –
Klinische und experimentelle Untersuchungen
C. Haasper
Gelenkoberflächen bestehen aus relativ
einfachem Gewebe. Allerdings verfügt
dieses Knorpelgewebe über eine äußerst
begrenzte Regenerationsfähigkeit. Knorpel-
und Knochen-Degeneration sind zudem
ein großes volkswirtschaftliches Problem.
Klinisch applizierbare Strategien zum Ersatz
dieser Gewebe sind daher für die regenerative
Medizin von großem Interesse. Mittels
des Tissue Engineerings wird versucht, komplexe,
funktionsfähige, dreidimensionale
Gewebe in vitro zu erzeugen. Die aktuellen
klinischen und experimentellen Konzepte
bieten nur für das ansonsten gesunde Gelenk
einen therapeutischen Ansatz.
Vor diesem Hintergrund erfolgte eine klinische
Untersuchung, die diese Technik und
ihr mittelfristiges Ergebnis retrospektiv untersuchte.
In unserer Untersuchung über
einen mittelfristigen Zeitraum kann man
aufgrund der Entnahmemorbidität für den
Talus nur zu der Empfehlung kommen, es
als Verfahren der zweiten Wahl zu nutzen.
Diesem allgemeinen Problem wurde eine
experimentelle Untersuchung entgegengestellt.
Ziel war es, zunächst nur ein knöchernes
Konstrukt mit Zellen zu besiedeln.
Es wurde eine Matrix mit humanen stromalen
Zellen aus dem Knochenmark (BMSC)
besiedelt und dabei der Einfluss des biologischen
Klebstoffs Fibrin auf Proliferation
und Differenzierung der Zellen untersucht.
Prinzipiell konnte man zu dem Schluss kommen,
dass Fibrin die Besiedlung im Hinblick
auf die untersuchten Parameter nicht verbessert.
Daraus wurde der Schluss gezogen,
auf diesen biologischen Klebstoff zu
verzichten. Eine homogene Zellverteilung
und ausreichende Primärstabilität des Konstruktes
sind wünschenswert für das osteochondrale
Transplantat. Humane BMSC
sind dann in eine biologische Hybridmatrix
Osteochondrales Konstrukt (biphasische
Hybridmatrix, die mit BMSC besiedelt wurde).
(CaReS® Gel, Arthrokinetics, Esslingen und
Tutobone®, Tutogen Medical GmbH, Neunkirchen
a. Br.) transferiert worden (s. Abb.).
Druck- und Zugkräfte wurden in einer speziell
entwickelten Glasapparatur für 24 h
auf das Konstrukt ausgeübt. Im Hinblick
auf eine potentielle klinische Applikation
wurde ein Modell entwickelt, mit dem sich
ein zellbesiedeltes Konstrukt in Form einer
Gelenkoberfläche pressen lässt und dann in
einem Bioreaktor stimuliert werden kann.
Aufgrund der Komplexität des Systems wurde
der Ansatz im Weiteren stark vereinfacht
und es erfolgte eine in vitro Studie über unterschiedliche
Zeiträume in einem Bioreaktor.
Die Konstrukte sind dann unterschiedlichen
Stressprotokollen in einem Bioreaktor
für bis zu 28 Tage ausgesetzt worden
(statisch, hydrostatisch und mechanisch).
Histologisch zeigte sich eine homogene und
vitale Zellverteilung. Die initiale Kompression
erhöhte signifikant die Primärstabilität,
wie die mechanischen Tests bewiesen.
Die Proliferation und Konstruktstabilität
wurde durch den hydrostatischen und mechanischen
Stress nach dem siebten Tag
weiter verbessert.
Die Integration eines kombinierten mechanischen
und hydrostatischen Stimulationsprotokolls
kann zu Vorteilen der strukturellen
und biomechanischen Eigenschaften
eines osteochondralen Konstruktes, erzeugt
mit Methoden der regenerativen Medizin,
führen. Weitere Studien müssen klären,
ob das in vitro Modell modifiziert werden
sollte, um qualitativ hochwertigeres Gewebe
zu erhalten, bevor in einem Tiermodell
die potentielle klinische Applikation getestet
wird. Dieser Ansatz zeigt neue Möglichkeiten
zum Management der Folgen
von Gelenkverletzungen und degenerativen
Erkrankungen auf. Die Herausforderungen
und Erwartungen auf diesem sich ständig
weiter entwickelnden Gebiet der Regenerationsmedizin
müssen weiter kritisch diskutiert
werden, aber der Paradigmenwechsel
von der reparativen zur regenerativen Medizin
hat begonnen.
PD Dr. Carl Haasper, MSc
Unfallchirurgische Klinik
Medizinische Hochschule Hannover (MHH)
Carl-Neuberg-Strasse 1
30625 Hannover
E-Mail: haasper.carl@mh-hannover.de
Professor Siebert übergibt PD Dr. Haasper
Urkunde und Preisgeld bei der Preisverleihung
im Rahmen des DKOU 2010.
Kurze Vita
T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T
1997 – 2003
Studium der Humanmedizin an der Justus-
Liebig-Universität Gießen und der Medizinischen
Universität zu Lübeck
Praktisches Jahr
Imperial College London und Medical
University of South Carolina, Charleston,
SC, USA
2000 – 2004
Grundstudium des Diplomstudiengangs
Wirtschaftswissenschaften an
der FernUniversität Hagen
Seit 2004 an der Unfallchirurgischen Klinik
der Medizinischen Hochschule Hannover
(Direktor: Prof. Dr. C. Krettek, FRACS FRCS)
2005
Promotion an der Universität zu Lübeck:
Inhibition der Cyclooxygenase-2–
Expression mit Antisense-Oligonukleotiden
2007 – 2009
Hagener Management Studium, FernUniversität
Hagen
2009
Habilitation an der Medizinischen Hochschule
Hannover: Tissue Engineering eines
osteochondralen Transplantates – Klinische
und experimentelle Untersuchungen.
Venia legendi für Chirurgie
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