'Levend' met stamcellen gekweekt kraakbeen kan heupvervangende operatie voorkomen

In hun studie beschrijven de onderzoekers hoe nieuw kraakbeen kan worden gekweekt uit de eigen stamcellen van een patiënt, die uit vet onder de huid worden gehaald.

Het nieuwe kraakbeen wordt gekweekt om een 3-D, synthetische steiger te bedekken die in de exacte vorm van het heupgewricht van de patiënt kan worden gegoten.

Deze met kraakbeen bedekte steiger kan worden geïmplanteerd op het oppervlak van het beschadigde heupgewricht van de patiënt. Het team legt uit dat dit de pijn veroorzaakt door artritis zou kunnen verlichten en voor sommige patiënten een heupvervangende operatie zou kunnen uitstellen of stopzetten.

De steiger is gemaakt met behulp van ongeveer 600 biologisch afbreekbare bundels vezels die aan elkaar zijn geweven, waardoor een stevig weefsel ontstaat dat de eigenschap heeft om te werken als normaal kraakbeen.

“Als bewijs hiervan zijn de geweven implantaten sterk genoeg om belastingen tot 10 keer het lichaamsgewicht van een patiënt te weerstaan, wat typisch is wat onze gewrichten moeten dragen wanneer we sporten,” zegt studie co-auteur Franklin Moutos, Ph.D., vice-president van technologie ontwikkeling bij Cytex Therapeutics Inc.

Wat meer is, de onderzoekers leggen uit hoe, door het inbrengen van een gen in het nieuw gegroeide kraakbeen, ze de afgifte van ontstekingsremmende moleculen kunnen triggeren die de potentie hebben om te voorkomen dat artritis terugkeert.

“Wanneer er ontsteking is, kunnen we een patiënt een eenvoudig medicijn geven, dat het gen activeert dat we hebben geïmplanteerd, om de ontsteking in het gewricht te verlagen,” legt Guilak uit. “We kunnen op elk moment stoppen met het geven van het medicijn, waardoor het gen wordt uitgeschakeld.”

Hij voegt eraan toe dat deze gentherapie-component essentieel is; verhoogde niveaus van ontstekingsmoleculen in een gewricht kunnen de pijn verhogen en het kraakbeen beschadigen. De mogelijkheid om het niveau van deze moleculen te verlagen kan het nieuw gegroeide kraakbeen beschermen en het functioneren op lange termijn bevorderen.

De onderzoekers denken dat hun nieuwe implantaat op een dag een broodnodig alternatief kan bieden voor een heupvervangende operatie voor de miljoenen patiënten met artrose – waarvan velen jongere patiënten zijn in de leeftijd van 45-65 jaar.

“We voorzien dat in de toekomst deze populatie van jongere patiënten ideale kandidaten kunnen zijn voor dit type biologische gewrichtsvervanging.”

Medeauteur van de studie Bradley Estes, Ph.D., Cytex Therapeutics Inc.

Het team zegt dat de implantaten nu worden getest in diermodellen, en als ze succesvol zijn, zouden ze binnen de komende 3-5 jaar op mensen kunnen worden getest.

Lees hoe een totale heup- of knievervangende operatie voor osteoartritis het risico op een hartaanval op korte termijn kan verhogen.