German abstracts

Injury, Int. J. Care Injured (2008) 39S1, S124–S130

www.elsevier.com/locate/injury

Knorpelreparatur1 Perspektiven der Gelenkknorpelbiologie und Arthrose Juergen A Mollenhauer 1

Natural and Medical Sciences Institute (NMI) at the University of Tübingen,

Diagnose und Beurteilung von Knorpelschäden und ihrer Reparatur mit Hilfe der Magnetresonanzbildgebung Stefan Marlovits1, 4, 5, Tallal Charles Mamisch2, György Vekszler1, 5, Christoph Resinger1 Siegfried Trattnig3, 4 1

Zusammenfassung Im Zusammenhang mit der Regeneration und Reparatur von Knorpelgewebe bei Arthrose werden die biochemischen und zellbiologischen Aspekte vorgestellt. Dabei wird auf eine integrative Sicht des Knorpel- und Chondrozytenstoffwechsels Wert gelegt, um so die Einschätzung aktueller orthopädischer Behandlungsansätze auf Zellbasis bei Knorpeltrauma und degenerativer Arthrose im frühen Stadium zu erleichtern. Schlüsselwörter: Knorpel, extrazelluläre Matrix, Chondrozytenstoffwechsel, Tissue Engineering, Pharmakologie, Arthrose

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Übersetzung ins Deutsche: Syntax Übersetzungen AG, Zürich, Switzerland

0020–1383/$—see front matter © 2008 Published by Elsevier Ltd. doi:10.1016/j.injury.2008.01.031

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Medical University of Vienna, Department of Traumatology, Vienna, Austria University Bern, Inselspital, Department of Orthopedic Surgery, Bern, Switzerland Medical University of Vienna, Department of Radiology, Centre of Excellence for High Field MR, Vienna, Austria Austrian Cluster for Tissue Regeneration Vienna, Austria Vienna Sports Medicine Center, Vienna, Austria

Zusammenfassung Zur Beurteilung von Defekten des Gelenkknorpels und im Rahmen der Nachsorge von Eingriffen zur Reparatur dieser Defekte wird im klinischen Bereich im Wesentlichen die Magnetresonanztomographie (MRT) als nicht-invasive Untersuchungsmethode eingesetzt. Mit Hilfe knorpelspezifischer Sequenzen und einer hohen räumlichen Auflösung lassen sich die Knorpelmorphologie, selbst in einem frühen Stadium der Erkrankung, sowie der Zustand nach der Reparatur des Knorpelschadens gut beurteilen. Sequenzen, die einen hohen Kontrast zwischen Gelenkknorpel und angrenzenden Strukturen darstellen, wie fettsupprimierte gespoilte 3D-Gradienten-Echo-Sequenzen und schnelle Spin-EchoSequenzen, liefern eine genaue, zuverlässige Bildgebung für die Beurteilung intrachondraler Läsionen und Oberflächendefekte des Gelenkknorpels. Die gemeinsame Durchführung dieser Sequenzen ist in einer angemessenen Untersuchungszeit möglich. Die neuen MRT-Verfahren bieten nicht nur Einblick in die morphologischen Verhältnisse, sondern auch

Abstracts in die biochemische Zusammensetzung des Gelenkknorpels und das neugebildete Knorpelgewebe. Diese Techniken ermöglichen eine frühzeitige Diagnosestellung degenerativer Knorpelschäden und helfen bei der Kontrolle der Behandlungsergebnisse verschiedener chirurgischer und nicht-chirurgischer Reparaturverfahren. Schlüsselwörter: Knorpel; Magnetresonanztomographie; Knorpelbildgebung; Knorpelschäden; Knorpelreparatur

Knochenmark stimulierende Verfahren Steinwachs MR1, Guggi Th1, Kreuz PC2 1 2

Schulthess Clinic, Dept. of Orthobiologics & Cartilage Repair, Zürich, Switzerland University Hospital Freiburg, Dept. of Orthopaedic and Trauma Surgery, Freiburg, Germany

S125 teilweise unvollständige Auffüllung des Defekts und Knochenneubildung in der Läsion scheinen diesen Methoden Grenzen zu setzen. Die AMIC®-Technik (Autologe matrixinduzierte Chondrogenese) wurde für die Behandlung ausgedehnterer Defekte durch Einsatz einer Typ III/I-Kollagenmembran (Geistlich Pharma, Wolhusen, Schweiz) besonders für die Fälle entwickelt, in denen aus finanziellen Gründen oder aufgrund fehlender Indikation keine zellgebundenen Verfahren wie ACT (autologe Chondrozyten-Transplantation) verwendet werden können. Ein weiterer Vorteil von AMIC® besteht darin, dass es sich speziell für die Behandlung retropatellärer Knorpeldefekte zu eignen scheint, die sich durch eine Standard-Mikrofrakturierung allein als äußerst schwierig erweisen kann. Die laufenden Studien werden letztendlich zeigen, ob mit dieser Technologie langfristig bessere Ergebnisse erzielt werden können. Schlüsselwörter: Knorpel, Knorpelreparatur, Knochenmarkstimulation, Mikrofrakturierung, autologe Chondrozytentransplantation, autologe matrixinduzierte Chondrogenese, AMIC, Stammzellen, Chondro-Gide, Kollagenmembran

Zusammenfassung Aufgrund der äußerst geringen inhärenten Aktivität des adulten menschlichen Knorpelgewebes ist eine Heilung chondraler und osteochondraler Defekte nicht zu erwarten. Bei der Behandlung symptomatischer Knorpelschäden gehören die Knochenmark stimulierenden Verfahren zu den am häufigsten angewandten Methoden, zusammen mit der autologen Chondrozytentransplantation (ACT) und der Mosaikplastik. Diese Arthroskopieverfahren sind in der Regel einfach, und die Behandlung durch Knochenmarkstimulation ist mit relativ niedrigen Kosten verbunden. In den vergangenen Jahren wurde die Pridie-Bohrung mehr und mehr durch die Mikrofrakturierungstechnik ersetzt. Diesen Veränderungen liegen dieselben biologischen Prinzipien zugrunde, die eine Neubildung der Knorpeloberfläche mit faserknorpeligem Gewebe fördern. Zur Behandlung kleinerer Knorpeldefekte (< 2,5 cm²) bleibt das Mikrofrakturierungsverfahren die Behandlungsmethode der Wahl. Der klinische Erfolg der Mikrofrakturierung im Knie ist altersabhängig. Jüngere aktive Patienten (< 40 Jahre) mit kleineren isolierten traumabedingten Läsionen an den Femurkondylen erzielen die besten Langzeitergebnisse. Eine Verschlechterung der klinischen Ergebnisse tritt nach dem 18. Monat ein und ist bei älteren Patienten mit Defekten an Kniegelenk und Schienbein umso stärker ausgeprägt. Die geringere Gewebequalität, eine

Autogene osteochondrale Transplantation − Technik und Langzeitergebnisse László Hangody1, Gábor Vásárhelyi1, László Rudolf Hangody2, Zita Sükösd2, György Tibay3, Lajos Bartha4, Gábor Bodó5 1 2 3 4 5

Uzsoki Hospital, Orthopaedic and Trauma Department; Budapest, Hungary Semmelweis University, General Medical Faculty, Budapest, Hungary Károlyi Hospital, Department of Traumatology, Budapest, Hungary Semmelweis University, Department of Orthopaedics, Budapest, Hungary Szent István University, Veterinary Medical Faculty, Budapest, Hungary

Zusammenfassung Hintergrund: Die erfolgreiche Behandlung von chondralen und osteochondralen Defekten lasttragender Gelenkflächen stellt täglich aufs Neue eine Herausforderung bei der medizinischen Versorgung des Muskel-Skelett-Systems dar. Die autogene osteochondrale Transplantation ist eine mögliche Lösung

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für die Erzeugung von hyalinem oder hyalinähnlichem Gewebe zur Rekonstruktion von Defekten, die auf keine entzündliche Pathologie zurückzuführen sind. Neben dem experimentellen Hintergrund werden hier die 15 Jahre langen Erfahrungen mit dem Verfahren der autogenen osteochondralen Mosaikplastik vorgestellt und besprochen. Methodik: In die Auswertung einbezogen wurden mehrere Serien von Tierstudien und die nachfolgende klinische Praxis mit über 1000 Mosaikplastik-Patienten, um die Beständigkeit des transplantierten hyalinen Knorpels und der Faserknorpelfüllung der Entnahmestellen an relativ gering beanspruchten Flächen zu bestätigen, sowie eventuelle Störungen und Schäden an den Entnahmestellen. Die histologische Aufarbeitung von Implantationen bei Hunden und Pferden sowie die Bewertung mehrerer klinischer Testserien mit Patientenmaterial werden in dem Artikel zusammengefasst. Anhand der klinischen Scores, der verschiedenen Bildgebungsverfahren, der Kontrollarthroskopien, der histologischen Untersuchungen von Biopsien und der Messungen der Knorpelsteifigheit wurden die klinischen Ergebnisse und die Qualität des transplantierten Knorpels beurteilt. Ergebnisse: Die Auswertung der klinischen Scores ergab gute bis ausgezeichnete Ergebnisse bei 92% der Patienten mit Femurkondylus-Implantation, bei 87% der Tibia-Oberflächenwiederherstellungen, bei 74% der Patella- und/oder Trochlea-Mosaikplastiken und bei 93% der Talus-Operationen. Langzeitbeschwerden an der Entnahmestelle gemäß Bandi-Score waren geringfügig und betrafen nur 3% der Patienten. In 81 von 98 Kontrollarthroskopien konnten kongruente und gut gleitende Gelenkflächen sowie die histologisch gesicherte Beständigkeit des transplantierten hyalinen Knorpels und der Faserknorpeldeckung der Entnahmestelle nachgewiesen werden. Komplikationen in der gesamten Patientengruppe waren vier tiefe Infektionen und vier tiefe Venenthrombosen. In ca. 8% der Fälle wurden im frühen postoperativen Stadium als geringfügige Komplikation des Eingriffs übermäßige intraartikuläre Blutungen beobachtet. Eine multizentrische, prospektive Vergleichsstudie von 413 arthroskopischen Wiederherstellungen der Gelenkoberfläche (Mosaikplastik, Pridie-Bohrungen, Abrasionsarthroplastik und Mikrofrakturierung in homogenen Untergruppen) hat gezeigt, dass das klinische Langzeitergebnis der Mosaikplastik das der anderen drei Behandlungstechniken übertrifft. Die Dauerhaftigkeit der frühzeitigen Ergebnisse wurde mit Hilfe von Langzeitbewertungen sowohl der Femurkondylen-Implantationen als auch der TalusMosaikplastiken bestätigt.

Fazit: Die vielversprechenden Ergebnisse dieser stets wachsenden Serien, die durch ähnliche Ergebnisse anderer Zentren bestätigt wurden, zeigen, dass die autogene osteochondrale Mosaikplastik möglicherweise eine Alternative für kleine und mittelgroße fokale chondrale und osteochondrale Defekte in tragenden Kniegelenkflächen oder anderen tragenden Synovialgelenken darstellt. Schlüsselwörter: Vollschichtiger chondraler Defekt, osteochondraler Transfer, Mosaikplastik, autogene osteochondrale Transplantation

Autologe Chondrozyten-Implantation − Technik und Langzeit-Follow-up Mats Brittberg Cartilage Research Unit, University of Gothenburg, Kungsbacka Hospital, Kungsbacka, Sweden Zusammenfassung Die Fähigkeit des Gelenkknorpels zur Selbstheilung nach Verletzung ist äußerst begrenzt. Dieses biologische Defizit hat in den vergangenen 50 Jahren zu einer Vielfalt an chirurgischen Behandlungsversuchen geführt mit dem Ziel, die Wiederherstellung verletzter Gelenkknorpeloberflächen zu verbessern. Im klinischen Bereich wurde das “Tissue Engineering” erstmals 1987 auf Knorpelgewebe angewandt. Dabei wurde ein Knorpeldefekt am Femurkondylus eines Kniegelenks mit der Implantation patienteneigener, zuvor in vitro vermehrter Chondrozyten, kombiniert mit der Deckung durch eine Membran (Periost), behandelt. Diese Technologie wird entweder als autologe Chondrozyten-Transplantation (ACT) oder autologe Chondrozyten-Implantation (ACI) bezeichnet. Heute bestehen zahlreiche Abwandlungen der Technik, von der ersten Generation bis aktuell zur zweiten und dritten Generation der Chondrozyten-Implantation. Der Artikel beschreibt die Grundtechniken für den klinischen Einsatz der Chondrozyten-Implantation und zeigt den aktuellen Stand der klinischen Ergebnisse. Schlüsselwörter: Autologe Chondrozyten, Knorpelreparatur.

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Knorpeldefekte im Kniegelenk − Grundlagen, Therapien und Ergebnisse

Einsatz mesenchymaler Stammzellen zur Chondrogenese

Jürgen Fritz1, Pia Janssen1, Christoph Gaissmaier2, Bernhard Schewe2, Kuno Weise2

Karoliina Pelttari, Eric Steck, Wiltrud Richter

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Winghofer Medicum, Rottenburg a. N., Germany Hospital for Workers’ Compensation, Department of Trauma and Orthopaedic Surgery, University of Tübingen, Germany

Zusammenfassung Vollschichtige Knorpelschäden im Kniegelenk haben ein geringeres Regenerationspotenzial als chondrale Läsionen des Knöchels. Um eine frühzeitige Arthrose zu vermeiden, sollten symptomatische Gelenkknorpelschäden bei jüngeren Patienten so schnell wie möglich einer biologischen Rekonstruktionsbehandlung unterzogen werden. Zur biologischen Wiederherstellung der Gelenkoberfläche stehen verschiedene operative Verfahren zur Verfügung. Zahlreiche Tierversuche und klinische Studien haben gezeigt, dass die frühzeitige biologische Rekonstruktion umschriebener Knorpeldefekte im Kniegelenk einer konservativen Behandlung oder einem verspäteten chirugischen Eingriff überlegen ist. Dies betrifft nicht nur die Defektheilung, sondern auch die Beseitigung von Veränderungen infolge einer sekundären Arthrose. Die verschiedenen chirurgischen Verfahren lassen sich durch das Indikationsspektrum und das Endergebnis unterscheiden. Eine hinzukommende Fehlstellung, Meniskusrisse und/ oder Bandinstabilitäten sollten gleichzeitig mit der Wiederherstellung der Knorpeloberfläche behandelt werden. Die mittel- und langfristigen Ergebnisse der verschiedenen aktuell verwendeten Techniken sind zwar vielversprechend, doch es werden weitere Änderungen und Verbesserungen benötigt. Schlüsselwörter: Knorpelschaden, Kniegelenk, biologische Wiederherstellung der Knorpeloberfläche

Division of Experimental Orthopaedics, Orthopaedic University Hospital Heidelberg Zusammenfassung Die Anwendung autologer Chondrozyten zur Knorpelreparatur birgt etliche Nachteile wie die Verletzung gesunden Knorpelgewebes bei der notwendigen Voroperation, die häufig zur Bildung von minderwertigem Faserknorpelgewebe in den Defekten führt. Um eine höhere Regenerationsqualität zu erzielen, werden die adulten mesenchymalen Stammzellen (MSC) als vielversprechende Alternative betrachtet. Die wesentliche Herausforderung bei der Überlegung, mesenchymale Stammzellen zur Gelenkknorpelreparatur zu verwenden, besteht darin, Zellen mit den Eigenschaften stabiler Chondrozyten zu erzeugen, die eine Hypertrophie und die terminale Differenzierung, wie sie im hyalinen Gelenkknorpel stattfindet, verhindern. Allgemeine in vitroProtokolle für die chondrogene Differenzierung mesenchymaler Stammzellen induzieren erfolgreich die Expression multipler knorpelspezifischer Moleküle wie Kollagen Typ II und Aggrecan und entwickeln einen chondrozytenähnlichen Phenotyp. Diese allgemeinen Protokolle für in vitroChondrogenese aus mesenchymalen Stammzellen fördern die Induktion faserknorpelähnlicher Eigenschaften wie die Expression von Kollagen Typ I, und Hypertrophie, wie die Up-Regulation von Kollagen Typ X, MMP13 und ALP-Aktivität zeigt. Folglich machen die differenzierten MSC-Pellets nach der ektopischen Transplantation einen Mineralisations- und Vaskularisierungsprocess durch, der der endochondralen Knochenbildung ähnlich ist. Diskussionsgegenstand ist hier die Komplexität und die damit verbundene Herausforderung bei der Erwägung, MSC unterschiedlicher Herkunft für die klinische Anwendung zu benutzen, sowie die Notwendigkeit, die Chondrogenese dadurch zu optimieren, dass die Hypertrophie verhindert wird, um brauchbare und funktionsfähige Zellen für die Knorpelreparatur zu erhalten. Schlüsselwörter: mesenchymale Stammzellen, Chondrogenese hyaliner Knorpel, Reparatur, endochondrale Knochenbildung, autologe ChondrozytenTransplantation, Hypertrophie, osteochondrale Defekte, Knochenmark, Fettgewebe,

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Tissue Engineering osteochondraler Konstrukte in vitro mit Bioreaktoren

Intelligente Biomaterialien zum Tissue Engineering von Knorpelgewebe

Carl Haasper, Johannes Zeichen, Roland Meister, Christian Krettek and Michael Jagodzinski

Reinout Stoop

Trauma Department, Hannover Medical School (MHH), Hannover, Germany Zusammenfassung Gelenkknorpel ist ein relativ einfaches Gewebe, das allerdings über eine äußerst begrenzte Regenerationsfähigkeit verfügt. Tissue Engineering ist ein vielversprechendes Gebiet, auf dem versucht wird, komplexe, funktionsfähige, dreidimensionale Gewebe in vitro zu erzeugen. Zu diesem Zweck wurden verschiedene Zellarten und Gerüste getestet. Die Ergebnisse der so hergestellten Knorpel- und Knochengewebe erreichen jedoch nicht die Qualität von natürlich gewachsenem Gewebe. Stamm und Perfusion stimulieren die Zellproliferation und die Differenzierung verschiedener Zellphenotypen. Das perfekte Protokoll zur Erzeugung von Gelenkknorpelgewebe existiert jedoch noch nicht. Bioreaktoren bieten möglicherweise die passende Umgebung für die Herstellung osteochondraler Konstrukte in vitro und die Erstellung eines Stressprotokolls. Der Bioreaktor muss einen wirtschaftlich vertretbaren Ansatz der automatisierten Herstellung funktionsfähiger Transplantate unter klinischen Aspekten bereitstellen. Das Ziel der Zukunft ist die Herstellung verbundener Gewebekomponenten wie in Gelenken. Interdisziplinäre Ansätze sind erforderlich für die erfolgreiche Herstellung osteochondraler Transplantate, die eine ausreichende biomechanische Primärstabilität gewährleisten, die rasch in vivo integriert werden und deren histologisches Erscheinungsbild dem eines gesunden osteochondralen Gewebes gleicht. Die aktuellen klinischen und experimentellen Konzepte werden beleuchtet und die Herausforderungen und Erwartungen auf diesem sich ständig weiter entwickelnden Gebiet der Regenerationsmedizin diskutiert, das sich derzeit hauptsächlich mit der Erstellung osteochondraler Konstrukte in Bioreaktoren befasst. Schlüsselwörter: mechanische Stimulation, Perfusion, Gelenkknorpel, Chondrozyten, Osteozyten, Knochenmark-Stromazellen

NMI Natural and Medical Sciences Institute at the University of Tübingen, Reutlingen, Germany TNO Quality of Life, Biosciences, Leiden, the Netherlands Zusammenfassung Die biologische Regeneration mit der Herstellung von Knorpelgewebe durch Züchten von Zellen auf Gerüsten aus Biomaterialien, die dann in die Knorpeldefekte implantiert werden, könnte neue Behandlungsoptionen für Gelenkknorpeldefekte bedeuten. Der Artikel enthält eine Übersicht über die vielfältigen Biomaterialien, die momentan als Gerüst für die Herstellung von Knorpelgewebe entwickelt werden. Der Schwerpunkt liegt hierbei auf der aktuellen Entwicklung von Materialien, die die Differenzierung und den Metabolismus der Zellen ermöglichen. Bei der Herstellung dieser sogenannten “intelligenten” Biomaterialien werden die physikalischen Eigenschaften der Gerüste mit Peptidsequenzen modifiziert und vor allem Materialien entwickelt, die zur Verbesserung der Geweberegeneration Proteine abgeben können. Diese Materialien sichern nicht nur die Abgabe von Wirkstoffen, sondern reagieren auch auf Umweltstimuli oder geben ihre Last ab nach Zellenaufforderung. Gewisse Schwierigkeiten bestehen jedoch weiterhin, wie die Übertragbarkeit grundlegender wissenschaftlicher Erkenntnisse auf klinische Produkte und die Anwendbarkeit gewisser Daten auf menschliche Patienten. Schlüsselwörter: Biomaterialien, Tissue Engineering, Medikamentenabgabe, Chondrozyten

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Wachstums- und Differenzierungsfaktoren für die Heilung und Reparatur von Knorpelgewebe

Konzepte in der Gentherapie für die Knorpelreparatur

Christoph Gaissmaier1, Jason L. Koh2, Kuno Weise1

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BG-Trauma Center, Eberhard-Karls-University, Tübingen, Germany Department of Orthopaedic Surgery, Feinberg School of Medicine, Northwestern University, Chicago, IL USA.

Zusammenfassung Die Differenzierung der Chondrozyten und die Erhaltung der Funktion erfordern sowohl eine kurz- als auch langzeitige Kontrolle durch Humoralfaktoren, insbesondere unter Stress, Reparatur und Regeneration in vivo oder in vitro wie in Zell- und Gewebekultur. Gegenwärtig sind daran bekannterweise Humoralfaktoren aus allen großeren Molekülklassen beteiligt: Ionen (Calcium), Steroide (Östrogene), Terpenoide (Retinsäure), Peptide (PTHRP, PTH, Insulin, FGFs) und komplexe Proteine (IGF-1, BMPs). Sie können indirekt über Membranrezeptoren und Signalwege oder direkt auf transkriptionelle Steuerelemente wirken. Diese Moleküle können Chondrozyten durch freie Diffusion erreichen oder auf extrazellulären Matrixsuperstrukturen an Kollagene oder Proteoglykane gebunden sein und durch Stoffwechselprozesse von Kollagenen und/oder Proteoglykanen abgegeben werden. Abhängig von ihrer Position in der metabolischen Kaskade, die die Entwicklung und Homöostasie der Chondrozyten steuert, können sie beim Tissue Engineering und den Regenerationsansätzen zur Knorpelreparatur durch direkte Applikation, trägervermittelte Freisetzung oder genetische Abgabe eingesetzt werden. Schlüsselwörter: Knorpel, Gewebehormone, Metabolismus der Chondrozyten, Tissue Engineering, Differenzierung

Andre F. Steinert1, Ulrich Nöth1, Rocky S. Tuan2

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Orthopaedic Center for Musculoskeletal Research, König-Ludwig-Haus, JuliusMaximilians-University, Würzburg, Germany Cartilage Biology and Orthopaedics Branch, National Institute of Arthritis, and Musculoskeletal and Skin Diseases, Bethesda, MD, USA.

Zusammenfassung Verletzes Knorpelgewebe verfügt nur über äußerst begrenzte Selbstheilungsfähigkeiten. Die aktuellen chirurgischen Verfahren zur Knorpelreparatur sind zwar klinisch nützlich, eine Wiederherstellung der natürlichen Gelenkoberflächen ist jedoch damit nicht möglich. Die derzeitige Forschung bietet eine wachsende Anzahl an bioaktiven Reagenzien wie Proteine und Nukleinsäuren an, die zur Erweiterung verschiedener Aspekte des Reparaturprozesses verwendet werden. Da die wirksame Verabreichung dieser Wirkstoffe schwierig ist, werden Gentransferansätze entwickelt, um so ihre anhaltende Synthese an den Reparaturstellen sicherzustellen. Die Abgabe therapeutischer Gene an die Synovialflüssigkeit oder direkt an die Reparaturstelle bewirkt die Ausdehnung der Gelenknorpelregeneration. Die Genabgabe an die Zellen der Synovialauskleidung wird im Allgemeinen aufgrund der Expression entzündungshemmender Mediatoren als besser geeignet für chondroprotektive Ansätze betrachtet. Ein gezielt auf Knorpelschäden eingesetzter Gentransfer kann entweder direkt über Vektoren an die Zellen im Defekt oder in seiner Umgebung erfolgen, oder aber durch Transplantation genetisch veränderter chondrogenesefähiger Zellen in den Defekt. Mehrere Studien haben gezeigt, dass exogene cDNAs kodierende Wachstumsfaktoren lokal an Knorpeldefekte abgegeben werden können, wo sie dann auf therapeutisch relevanten Ebenen exprimiert werden. Darüber hinaus gibt es immer mehr Daten darüber, dass die wirksame Abgabe und Expression dieser Gene die Heilungsreaktion zur Synthese eines stärker hyalinen neugebildeten Knorpelgewebes in vivo entscheidend beeinflussen können. Dieser Artikel stellt den aktuellen Stand der Gentherapie zur Wiederherstellung von Knorpeldefekten vor und verweist dabei auf einige der verbleibenden Schwierigkeiten. Schlüsselwörter: Gelenkknorpel, Gentherapie, Chondrozyten, mesenchymale Stammzellen, Wachstumsfaktor

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Zukunftsperspektiven der Gelekknorpelreparatur Christoph Gaissmaier1, Jason L. Koh2, Kuno Weise1, Juergen A. Mollenhauer3-5 1 2

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BG-Trauma Center, Eberhard-Karls-University Tübingen, Germany Department of Orthopaedic Surgery, Feinberg School of Medicine, Northwestern University, Chicago, IL USA. Natural and Medical Sciences Institute (NMI) at the University of Tübingen; Germany University of Jena Medical Faculty, Germany Department of Biochemistry, Rush University Medical Center, Chicago, IL, USA

Zusammenfassung Die Beschreibung der Zukunft der Regenerationsmedizin im Muskel-Skelett-System basiert auf einer Extrapolation aus dem aktuellen Stand der Technik im Bereich Knorpelreparatur und wissenschaftliche Grundlagen. Wichtige anerkannte Meilensteine sind die Bereitstellung kompetenter Zellen autologer bis xenogener Herkunft, ein “intelligentes” oder “reaktives” Scaffold-Design, die optimierte Anwendung von Humoralfaktoren und die Einführung einer fortgeschrittenen Gen-Engineering Technologie. Neben diesen technischen Zielen können ethische und gesetzliche Gesichtspunkte die Art der Rekrutierung und Regulierung pharmakologischer und medizinischer Komponenten entscheidend beeinflussen. Dabei müssen die staatlichen Regulierungsbehörden die neuen Gegebenheiten wie die Existenz adaptiver Medizinprodukte und biologischer Kombinationsimplantate akzeptieren, die irgendwo zwischen einem Arzneimittel und einem transplantierten Organ anzusiedeln sind. In Bezug auf den Knorpelersatz selbst scheint Optimismus hinsichtlich wesentlicher Fortschritte innerhalb des kommenden Jahrzehnts gerechtfertigt. Schlüsselwörter: Knorpel, Chondrozyten, Tissue Engineering, Regenerationsmedizin, gesetzliche Vorschriften

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