Mesenchymale Stammzelltherapie



MÖGLICHKEITEN DER STAMMZELLENTHERAPIE

Wir vom KHIM verfügen seit 2013 über eine vergleichsweise große Expertise in der klinischen Anwendung von mesenchymale Zellen in der Orthopädie und möchten hier einen kurzen Überblick über die möglichen therapeutischen Anwendungen von ADSCs hinsichtlich ihres Differenzierungspotentials in die Tri-Keim-Linien liefern. Es gibt aber auch regulatorische Aspekte, die hier mitangesprochen werden sollen.

weiter lesen

Stammzellen haben sich aufgrund ihrer Fähigkeit, sich in eine Vielzahl von verschiedenen Zelllinien zu differenzieren, als ein Schlüsselelement der regenerativen Medizin etabliert. Darüber hinaus sind sie durch ihre Kapazitäten der parakrinen Sekretion einer breiten Auswahl an Zytokinen, Chemokinen und Wachstumsfaktoren für die klinische Anwendung ausgesprochen attraktiv. Besonders die anti-apoptotischen, entzündungshemmenden, proangiogenen, immunmodulatorischen und anti-scarring (also gegen die Vernarbung wirkenden) Effekte diese Zellen für die regenerative Medizin sehr interessant. Da adulte mesenchymale teilungsfähige Zellen (Stammzellen) die vielversprechendsten Zelltypen für zellbasierte Therapien sind und diese Zellen hauptsächlich um die Blutgefäße sitzen, wurde Fettgewebe ein weiteres Ausgangsgewebe für eine ergiebige und relativ leicht zugängliche Quelle für die Gewinnung regenerativer Zellen.



ADSC – AUS DEM FETTGEWEBE GEWONNENE STAMMZELLEN

Man folgt hierbei dem Ansatz, eine multipotent, undifferenzierte, sich selbst erneuernde Progenitorzellpopulation aus dem Fettgewebe zu isolieren, die morphologisch und phänotypisch ähnlich den MSCs ist. Diese sogenannten ADSCs – „aus adipösem Gewebe abgeleiteten Stammzellen“ zeigen eine große Ähnlichkeitsvielfalt zu den MSCs und exprimieren die spezifischen Stammzellmarker.

weiter lesen

Zudem ist es ausgesprochen einfach, schmerz- und risikoarm, Zellen minimal-invasiv aus dem subkutanen Fettgewebe zu gewinnen, die eine hohe Stammzellqualität und -Proliferationsfähigkeit besitzen, die mit dem Alter des Patienten nicht abnimmt. Zudem ist die Dichte an MSCs / Gewebe bei Fett im Vergleich zu Haut, Muskel oder Knochenmark am höchsten. Damit liegen die Vorteile der aus Fett gewonnenen Stammzellen – ADSCs - gegenüber anderen Spenderregionen klar auf der Hand.


EIGENSCHAFTEN UND VORTEILE VON ADSCS

ADSCs sind multipotent und können in verschiedene Zelltypen differenzieren wie zum Beispiel Osteophyten (Knochen), Chondrozyten (Knorpel), Adipozyten, neuronale Zellen (Nerven), vaskuläre Endothelzellen (Gefässzellen), Kardiomyozyten (Herzzellen), Pankreas-β-Zellen und Hepatozyten (Leberzellen). Die zusätzliche Sekretion von trophischen Faktoren sowie ihre immunsuppressiven Eigenschaften und die geringe Immunogenität maximiert das therapeutische und regenerative Ergebnis in einem breiten Anwendungsspektrum und macht sie für klinische Anwendungen sehr relevant. Folglich ist das therapeutische Potenzial von ADSCs enorm.

weiter lesen

Bisher sind etwa 130 aktive klinische Studien zur Untersuchung des Potenzials von ADSCs auf der Webseite der National Institutes of Health (USA) aufgeführt. Diese klinischen Studien umfassen eine breite Palette von Anwendungen, wie Weichgewebe-Regeneration, Skelett-Gewebe-Reparatur, ästhetische Anwendungen, Wundheilung, ischämische Verletzungen, Myokardinfarkt und Immunschwäche (einschließlich Lupus, Arthritis, Morbus Crohn, Multiple Sklerose, Diabetes mellitus und Graft-versus-Host-Krankheit). Aber auch in der Therapie schwer zu behandelnder Erkrankungen wie M. Parkison oder auch Alzheimer oder gar MS findet die Stammzelltherapie zunehmenden Stellenwert. Wir möchten hier im Besonderen auf zwei Anwendungsgebiete fokussieren: der Knochen- und der Knorpelregeneration.

 

KNOCHENREGENERATION MITHILFE VON STAMMZELLEN

Zahlreiche Studien haben die regenerative Wirkung von transplantierten ADSCs von Nagetieren, Kaninchen und Menschen auf die Knochenregeneration in einer Vielzahl von Defektsystemen untersucht. Diese positiven Effekte von ADSCs wurden auch in einer Fallstudie berichtet, in der eine Kombination von autologen ADSCs und Zellen aus dem Beckenkamm verwendet wurde, um eine schwere Kopfverletzung zu rekonstruieren. Während eine chronische Infektion nach rekonstruktiver Chirurgie zu einem instabilen Schädel mit offensichtlichen Knochendefekten führte, konnte bereits drei Monate nach der Injektion mit Stammzellen eine neue Knochenbildung und nahezu vollständige Kontinuität beobachtet werden.

weiter lesen

Wir sehen die Verwendung von ADSCs unter anderem in der Therapie von Femurkopfnekrosen oder tiefreichenden Knochendefekten: Zum Beispiel führt eine avaskuläre Nekrose des Oberschenkelkopfes zu massiven Schmerzen und in ihrer Endstufe zu Osteoarthritis und der Notwendigkeit eines totalen Hüftgelenksersatzes. Bei diesen avaskulären Nekrosen des Oberschenkelkopfes werden die Zellen bei intaktem Knorpel über von außen eingebrachte kleine Bohrlöcher bis in den Femurkopf eingebracht, um dort ihre Wirkung zu entfalten. Zwei Monate nach der „Operation“ erhöhten die ADSCs die Osteogenese und die Mikrostruktur des Gefäßentzug-induzierten osteonekrotischen Gewebes.

BILDER VORHER NACHHER

Aber auch bei tiefreichenden Knochendefekten / -ödemen oder –nekrosen kann durch die Injektion von ADSCs die Knochenheilung erfolgen und darauf basierend dann sekundär auch eine Knorpelheilung stattfinden.

BILDER VORHER NACHHER

KNORPELREGENERATION MITHILFE VON STAMMZELLEN


Im Lichte der alternden Bevölkerung wird das Skelettgewebe mehr und mehr betroffen. Chronische und entzündliche Erkrankungen der Gelenke und der Wirbelsäule, einschließlich Arthrose und Bandscheibendegeneration, sind Hauptursachen für die Einschränkung im täglichen Alltag bei älteren Menschen. In zellbasierten Therapien für die Knorpelreparatur spielen transplantierte ADSCs durch die Interaktion mit lokalen Chondrozyten bei Knorpeldefekten eine entscheidende Rolle. Studien zeigen, dass die Implantation von gemischten Stammzellen (ADSCs) und Chondrozyten bei Knorpeldefekten wünschenswerte in vivo Heilungsergebnisse induziert.

weiter lesen

Die BMP-Familienmitglieder BMP-2, BMP-4 und BMP-5 sind herunterreguliert, und VEGFB, HIF-1α, FGF-2 und PDGF werden nach der Co-Kultur signifikant verringert. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass die Interaktion zwischen Stammzellen und Chondrozyten möglicherweise Potential für die Knorpelreparatur und Regeneration haben und für die Knorpelgewebetechnik vorteilhaft sind. Auch Mensikusgewebe ist häufig von Degenerationen betroffen und kann zu Schmerzen führen und Arthrosen begünstigen. Durch die Anwendung von ADSCs konnten wir eine Regeneration des Meniskus beobachten, was die These der Chondrozytenregeneration fördert, da es sich bei Meniskus ebenfalls um Knorpelgewebe handelt.

REGULARIEN ZUR ANWENDUNG VON STAMMZELLEN IN DEUTSCHLAND


In Deutschland ist die Anwendung von enzymatisch gewonnenen und damit mehr als „minimal manipulierten“ mesenchymalen Zellen (Stammzellen) derzeit nicht möglich. Wir sind jedoch sehr bemüht, unseren Patienten die verschiedenen Formen der Zelltherapie ebenfalls anzubieten und arbeiten daher eng mit den Behörden des Regierungspräsidiums von Oberbayern zusammen, um eine baldige Anwendung zu ermöglichen.weiter lesen


Bis dahin können sich unsere Patienten durch Prof. Dr. med. Schöttle und Assoc. Prof. Keshmiri beraten lassen, ob sie für eine Stammzellenbehandlung (ADSC Therapie) geeignet wären und welchen Erfolg sie damit erreichen könnten. Sollte sich diese Therapie als sinnhaft erweisen, kann der Patient durch das Ärzteteam des KHIM unter exklusiven Bedingungen nach US-Standard auf den Bahamas in der Okyanos Klinik für regenerative Medizin behandelt werden.