University of Basel

Department of
Biomedicine

Die Wissenschaft

Wie kann die Nase Ihrem Knie helfen - erfahren Sie mehr über die Wissenschaft hinter N-TEC und die Erzeugung Ihres personalisierten Transplantats.

Zellbasierte Therapien, bei denen Knorpelzellen (d. h. Chondrozyten) aus einem gesunden Bereich des Kniegelenks verwendet werden, sind bereits als Routinebehandlungen verfügbar, weisen jedoch mehrere Nachteile auf. Die wenigen zellbasierten Therapien, die derzeit auf dem Markt sind, haben im Vergleich zu Standardtechniken bislang keine überlegene klinische Wirksamkeit gezeigt.

 

Innovationen bei Nose to Knee:

Das gezüchtete Nasenknorpeltransplantat (N-TEC) kombiniert zwei Innovationen, um die derzeitigen Nachteile zu überwinden:

  • Verwendung von Knorpelzellen aus der Nase: Die Entnahme von Knorpelzellen aus der Nase ist mit einer minimalen Morbidität an der Spenderstelle verbunden (keine unerwünschten Reaktionen bei über 100 Patienten) und vermeidet die Schädigung eines noch gesunden Bereichs des Knies. Darüber hinaus haben Laboruntersuchungen und Veröffentlichungen in Fachzeitschriften gezeigt, dass die nasalen Knorpelzellen eine bessere Fähigkeit haben, sich zu vermehren und Knorpel guter Qualität zu bilden, als Knorpelzellen aus dem Kniegelenk. Das resultierende Knorpeltransplantat ist in der Lage, den mechanischen Kräften standzuhalten, die typischerweise mit der Belastung des Gelenks verbunden sind. Ausserdem reagieren die Zellen auf die gleiche Weise wie Knorpelzellen aus dem Kniegelenk, indem sie Proteine produzieren, die für die Gelenkschmierung erforderlich sind.
  • Implantation eines Gewebetransplantats anstelle eines zellbasierten Transplantats: Die Implantation eines gezüchteten Knorpelgewebes verleiht dem Transplantat mehr Stabilität und schützt die Zellen besser vor Entzündungsreaktionen, wie sie bei Operationen häufig vorkommen.
Engineered cartilage graft of about 20cm2, manufactured from a nasal cartilage biopsy .

Künstlich hergestelltes Knorpeltransplantat von etwa 20 cm2, das aus einer Nasenknorpelbiopsie gewonnen wurde.

Herstellungsverfahren

Aus der Nasenscheidewand des Patienten wird eine kleine Biopsie (6 mm Durchmesser) von Nasenknorpel entnommen. Das Gewebe wird enzymatisch verdaut, so dass die extrazelluläre Matrix aufbricht und die Zellen freisetzt. Die isolierten Chondrozyten werden zwei Wochen lang in einer Nährlösung vermehrt, dann in ein biologisch abbaubares Kollagengerüst eingebracht und weitere zwei Wochen lang in einer neuen Lösung kultiviert, damit sie wachsen und ein knorpelähnliches Gewebe aufbauen können. Nach insgesamt 4 Wochen ist das Knorpeltransplantat fertig und wird den Chirurgen zur Verfügung gestellt. Im Operationssaal wird das Transplantat in Form und Größe an den zu reparierenden Knorpeldefekt angepasst. Nach der Entfernung des beschädigten Knorpels wird das hergestellte Transplantat in den Knorpeldefekt des Patienten implantiert.

 

Alle Schritte zur Herstellung des Knorpeltransplantats werden in einem hochkontrollierten und sterilen Labor, dem sogenannten Reinraum, von geschultem und fachlich qualifiziertem Personal gemäß den nationalen und internationalen Vorschriften für Arzneimittel für neuartige Therapien durchgeführt.

 

Cell culture process in a sterile laboratory in a biosafety work bench

Zellkulturverfahren in einem sterilen Labor in einer Biosicherheitswerkbank.

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