Knorpelpipeline

Wissenschaftler am Deutschen Rheumaforschungszentrum, Berlin, versuchen, „künstlichen“ Knorpel zu züchten mit dem Ziel, die Therapie von Verletzungen und Erkrankungen am Knorpelgewebe der Gelenke zu verbessern und die Heilungschancen zu erhöhen. 

Als Ausgangsmaterial dienen menschliche Knorpelzellen (Chondrozyten). Diese Zellen verändern im Labor rasch ihr Aussehen und verwandeln sich in eine Art Vorläuferzellen, die im Organismus in Chondrozyten, aber auch beispielsweise in Muskel- oder Fettzellen ausdifferenzieren können. Im Labor gelingt diese Rückverwandlung in Knorpelzellen allerdings nur, „wenn die Zellen die richtige dreidimensionale Umgebung haben“, so Diplom-Biochemiker Mark Rosowski. Diese räumliche Umgebung fehlt in den Kulturflaschen. 

Mit einem Trick kann dies jedoch geschafft werden. Dazu werden Vorläuferzellen in eine winzige Kapsel aus Zuckerpolymeren gegeben. Die Zellen beginnen sich dort „aneinander festzuhalten“ und bilden eine dreidimensionale Struktur. „In dieser Struktur stellen sich die Vorläuferzellen offensichtlich gegenseitig die Signale zur Verfügung, die für die Umwandlung in normale Chondrozyten notwendig sind“, erklärt Rosowski. In der Kapsel wächst eine Art Knorpelgewebe, das transplantiert werden kann. Es kann verwendet werden, um kleinere Risse und Schäden zu heilen. Die Transplantation hilft kaum bei großen Schäden wie bei Arthrose oder rheumatoider Arthritis. Vermutet wird, dass bei kleineren Schäden des Knorpelgewebes wie bei Sportverletzungen das noch vorhandene gesunde Knorpelgewebe die Informationen für das richtige Wachsen der transplantierten Chondrozyten liefert. Dieses gesunde Gewebe fehlt bei großen Schäden. 

Bislang sind erst einige der Botenstoffe bekannt, die das richtige Wachstum der Chondrozyten stimulieren. Unklar ist zudem, in welcher Konzentration die Botenstoffe und zu welcher Zeit sie wirken müssen, um einen festen Knorpel wachsen zu lassen. Erste Ergebnisse der Berliner Forscher liegen bereits vor.

Quelle

Wie ein Knorpel entsteht (Pressemitteilung vom 7. Januar 2008), www.pressestelle.tu-berlin.de/
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