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Gezüchtete Gewebe aus Nasenknorpelzellen helfen bei komplizierten Knieverletzungen

Ein Stück Ersatzknorpel vor der Transplantation
Forschende züchten Ersatzknorpel aus Zellen der Nasenscheidewand, um damit Knorpelverletzungen im Knie zu reparieren. (Foto: Universität Basel, Christian Flierl)

Schäden an Gelenkknorpeln sind schmerzhaft und schränken die Beweglichkeit ein. Forschende der Universität Basel und des Universitätsspitals Basel entwickeln deshalb Knorpelimplantate aus Zellen der Nasenscheidewand. Eine aktuelle Studie zeigt, dass eine längere Reifezeit des gezüchteten Knorpels selbst bei komplizierten Knorpelverletzungen eine deutliche Verbesserung bringt. Das deutet darauf hin, dass sich die Methode auch für die Behandlung von Gelenkarthrose eignen könnte.

05. März 2025 | Angelika Jacobs

Ein Stück Ersatzknorpel vor der Transplantation
Forschende züchten Ersatzknorpel aus Zellen der Nasenscheidewand, um damit Knorpelverletzungen im Knie zu reparieren. (Foto: Universität Basel, Christian Flierl)

Ein unglücklicher Sturz beim Skifahren oder Fussball kann das Aus für sportliche Aktivität bedeuten. Knorpelschäden an Gelenken heilen nicht von selbst und erhöhen das Risiko für Arthrose. Forschende der Universität Basel und des Universitätsspitals Basel zeigen nun, dass sich auch komplizierte Gelenkknorpelverletzungen mit Ersatzknorpel reparieren lassen, der aus patienteneigenen Zellen der Nasenscheidewand gezüchtet wurde.

Ein Team am Departement Biomedizin um Prof. Dr. Ivan Martin, PD Dr. Marcus Mumme und Prof. Dr. Andrea Barbero forscht seit mehreren Jahren an dieser Methode. Dabei entnehmen sie ein winziges Stück aus der Nasenscheidewand der Patientin oder des Patienten und vermehren die Knorpelzellen im Labor auf einem Gerüst aus weichen Fasern. Anschliessend schneiden sie diesen Ersatzknorpel in die benötigte Form und implantieren ihn ins Kniegelenk.

Bereits frühere Studien zeigten vielversprechende Ergebnisse. «Die Nasenknorpelzellen haben besondere Eigenschaften, die sich hervorragend für die Knorpelregeneration eignen», erklärt Ivan Martin. Beispielsweise stellte sich heraus, dass diese Zellen einer Entzündung im Gelenk entgegenwirken können.

Gut gereifter Knorpel zeigt bessere Ergebnisse

In einer klinischen Studie mit 98 Teilnehmenden an Kliniken in vier Ländern verglichen die Forschenden nun zwei Herangehensweisen: Eine Gruppe erhielt Knorpelersatz, der vor der Implantation nur zwei Tage im Labor vorgereift war – eine Dauer, die auch für andere Ersatzknorpelprodukte angewendet wird. Für die andere Gruppe liessen die Forschenden den Knorpelersatz zwei Wochen lang heranreifen. Während dieser Zeit gewinnt das Gewebe an knorpelähnlichen Eigenschaften.

Ein Chirurg in blauer OP-Kleidung, Handschuhen, Mundschutz und Lupenbrille führt einen Eingriff durch. Der Patient liegt auf einem Operationstisch, bedeckt mit einem OP-Tuch, und hat den Mund geöffnet. Der Chirurg hält eine Pinzette mit einem Gewebestück, das er aus der Nase entfernt hat.
Beschädigte Gelenkknorpel am Knie lassen sich beim Menschen mit Zellen aus der Nase reparieren. (Foto: Universität Basel, Christian Flierl)

Während 24 Monaten nach dem Eingriff dokumentierten die Teilnehmenden ihr Wohlbefinden und die Funktionalität des behandelten Knies per Fragebogen. Die Ergebnisse, veröffentlicht in der Fachzeitschrift «Science Translational Medicine», zeigen: Die Transplantation des gezüchteten Knorpels führte bei beiden Gruppen zu einer deutlichen Verbesserung. In der Gruppe mit dem länger vorgereiften Knorpel verbesserte sich der Zustand im zweiten Jahr nach dem Eingriff sogar noch weiter und übertraf den der Gruppe mit der kurz gereiften Variante.

Zusätzliche Untersuchung mittels Magnetresonanztomografie ergaben, dass der länger vorgereifte Knorpel zu einer besseren Zusammensetzung des Gewebes an der Stelle des Implantats und sogar des nachbaren Knorpels führte. «Das längere Vorreifen lohnt sich», betont Anke Wixmerten, Co-Erstautorin der Studie. Die zusätzliche Reifung des Implantats erhöhe Aufwand und Kosten nur wenig und erziele deutlich bessere Ergebnisse.

Besonders geeignet bei grösseren und komplexeren Defekten

«Bemerkenswert ist, dass Patientinnen und Patienten mit grösseren Verletzungen vom länger vorgereiften Knorpel profitieren», sagt Andrea Barbero. Gleiches gelte für Fälle, in denen Knorpelverletzungen bereits mit anderen Techniken behandelt wurden, das Ergebnis aber unzureichend blieb.

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