Hoffnung: Gelenkknorpel aus adulten Stammzellen

"Für die ACT brauchten wir autologe Zellen mit gutem Wachstum, die sich leicht entfernen lassen und lange halten", sagte Professor Wiltrud Richter von der Universität Heidelberg. Mesenchymale (adulte) Stammzellen haben all diese Vorteile. Als körpereigene Vorläufer aller Bindegewebszellen wären sie als Quelle für Knorpel wie geschaffen.

Tatsächlich lassen sich durch Stimulation mit dem Wachstumsfaktor TGF beta heute problemlos Chondrozyten aus mesenchymalen Stammzellen erzeugen. "Danach allerdings gibt es zwei Wege", so Richter auf einem Orthopädenkongress in Berlin. Entweder die Chondrozyten werden zu permanent stabilem, hyalinem Gelenkknorpel. Den will man haben. Oder es entsteht hypertropher Ersatzknorpel, der außer Kollagen II auch Kollagen I und X enthält. Das hilft bei einer ACT nicht weiter, sondern macht eher Probleme.

Mit Analyse der Genexpression und von Eiweißen haben Richter und ihre Kollegen nachgewiesen: Bei Anwendung der gängigen Stammzellprotokolle zur Chondrozytengewinnung wird viel zu viel Kollagen X gebildet. "Da läuft also irgendetwas anders als in der Natur", so Richter. Als die Kollegen die Zellen in eine Maus implantierten, entstand kein hyaliner Knorpel, sondern ein Mischknorpel, der eher verknöcherte. Das erinnerte stark an die Vorgänge, die bei der Arthrose zu beobachten sind.

"Die Standardprotokolle sind offenbar zu einfach, so dass sie die komplexen Vorgänge im Körper nicht abbilden", so Richter. Statt nur TGF beta einzusetzen, wollen die Heidelberger Forscher jetzt mit verschiedenen Zytokinen experimentieren, um den Stammzellen präzisere "Anweisungen" für die Differenzierung zu geben. Am Ende soll echter hyaliner Gelenkknorpel stehen, für dessen Erzeugung im Idealfall eine Entnahme venösen Bluts reichen könnte.