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Zelltherapeutische Instrumente für Knorpelreparatur aus osteoarthritischen Kniegelenken älterer Menschen

Pluripotente Zellen aus ablegereifem Gewebe des Krankenhauses Edogawa gezüchtet; weltweit erster Bericht dieser Art

Orthopäden und Zellkulturexperten unter der Leitung von Dr. Shojiro Katoh, President des Krankenhauses von Edogawa, berichteten von einer bahnbrechenden Errungenschaft bei der Züchtung pluripotent exprimierender Zellen aus Knorpelgewebe von Kniegelenken älterer Menschen, die von Osteoarthritis (OA) betroffen sind. Weltweit sind Millionen von Kniegelenken von OA betroffen, und Menschen mit schweren Erkrankungen unterziehen sich einer totalen Knieendoprothese (Total Knee Arthroplasty, TKA), bei der beschädigter Knorpel durch eine künstliche Knieprothese ersetzt wird. Dr. Katoh nahm während der TKA-Operation Teile des geschädigten Gewebes, das sonst abgelegt wird, isolierte Chondrozytenzellen im Labor für Gewebetechnik und konnte sie als vollständig reorganisiertes gesundes Knorpelgewebe kultivieren, das für die Pluripotenz relevante Biomarker exprimiert.

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"Pluripotency expressing cells grown from osteoarthritis affected knee joint, open doors to a spectrum of novel solutions to address cartilage damage," says Dr. Shojiro Katoh, President, Edogawa Hospital, Tokyo, Japan. (Photo: Business Wire)

Knorpelgewebe aus dem Kniegelenk fungiert als Polster zwischen Oberschenkel- und Beinknochen und absorbiert das Körpergewicht. Wenn Knorpelgewebe durch Sportverletzungen, Trauma oder Verschleiß geschädigt ist, sind Schmerzen und Funktionseinschränkungen des Gelenks die Folge. Im Frühstadium der Erkrankung wird autologe Chondrozyten-Implantation (ACI) oder Matrix-assistierte Chondrozyten-Implantation (MACI) praktiziert. Bei solchen Zelltherapien werden patienteneigene Knorpelzellen verwendet, die aus gesunden, nicht belasteten Bereichen entnommen, im Labor gezüchtet und zum Ersatz des beschädigten Gewebes transplantiert werden, um die Funktionsfähigkeit wiederherzustellen.

„Das könnte durchaus der weltweit erste Bericht darüber sein, dass von Osteoarthritis betroffenes Gewebe Zellen hervorbringt, die Pluripotenzmarker exprimieren", sagte Dr. Katoh, die Veröffentlichung der Forscher im Regenerative Therapy Journal (https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2352320420300274) zitierend, die auch bei der 19. Tagung der japanischen Gesellschaft für regenerative Medizin präsentiert wurde. „Unsere Technik könnte dazu beitragen, von OA betroffenen Knorpel, der als biomedizinischer Abfall entsorgt wird, als Quelle für Werkzeuge der Zelltherapien zu nutzen, nämlich Zellen, zellsekretierte Wachstumsfaktoren und Exosomen, um Knorpeldefekte in der regenerativen Medizin zu reparieren", fügte er hinzu.

In der Edogawa-Klinik im Osten Tokios werden viele ältere Mitbürger behandelt. „Entgegen dem uralten Glauben, dass Weisheit die Stärke der Älteren ist, hat mich dieses Forschungsergebnis bescheiden gemacht, auch die verborgene Kraft der Natur in ihren physischen Feinheiten kennenzulernen, was unsere Begeisterung beflügelt hat", sagte Dr. Katoh, seine Leistung mit philosophischer Demut beschreibend. Sein Evolutionary Lab of Science (EELS), das den hyalinen Phänotyp bestätigt hat, evaluiert jetzt die miRNA-140 und die Hyaluronsäure-Expression von Chondrozyten.

Diese Technologie hat das Potenzial, Knorpelschäden von rund 12 Millionen Menschen jährlich weltweit zu beheben, so JBM Inc. und GN Corporation, gemeinsame Patentanmelder und Forschungspartner von EELS.

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