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Zellbiologie

Wie wir aus 2% Zellvollumen 100% Qualität machen

Der hyaline Gelenkknorpel ist ein zellarmes Gewebe. Sein Zellvolumen beträgt zwischen 1 und 3% am Knorpelgesamtvolumen. Die Hauptbestandteile der Knorpelsubstanz – Kollagen Typ-II und Aggrekan – werden von den Chondrozyten produziert und sind von wesentlicher Bedeutung für seine außergewöhnlichen biomechanischen Eigenschaften.

Um ein hochwertiges Rekonstruktionsergebnis zu erreichen, müssen transplantierte Knorpelzellen daher zur Synthese dieser Matrixkomponenten befähigt sein. Züchtet man Chondrozyten in Kultur zum Zwecke der Zellvermehrung an, können sie ihre knorpelspezifischen Eigenschaften in Abhängigkeit der Kultivierungsweise und -dauer verlieren. Dieser auch als Dedifferenzierung bezeichnete Prozess ist mit dem fortschreitenden Verlust der Syntheseleistung für knorpelspezifische Matrixproteine verbunden. In diesem Zustand nehmen die dedifferenzierten Chondrozyten die Eigenschaften von Fibroblasten-ähnlichen Zellen an, die in erster Linie Kollagen Typ-I produzieren. Kollagen Typ-I ist jedoch im gesunden hyalinen Knorpel kein Bestandteil der Grundsubstanz und kommt in größeren Mengen allenfalls im arthrotisch veränderten Gelenkknorpel sowie im biomechanisch minderwertigen Faserknorpel vor.

Mit dem von TETEC entwickelten Isolations- und Kultivierungsverfahren ist es möglich, Zellen in ausreichender Zahl mit knorpeltypischer Stoffwechselleistung aus Gelenkknorpel anzuzüchten. Die mit diesem optimierten Verfahren angezüchteten Zellen weisen auch ohne den Einsatz umstrittener gentechnischer Methoden eine hohe Stoffwechselleistung für Kollagen Typ-II, Aggrekan und knorpelrelevante Wachstumsfaktoren, wie z.B. BMP-2 (Bone Morphogenetic Protein-2) auf. Kollagen Typ-II und Aggrekan sind die wichtigsten Matrixproteine des hyalinen Knorpels.

In einer vergleichenden Untersuchung – durchgeführt von einer von TETEC unabhängigen Forschungsgruppe – in der die biologischen Eigenschaften verschiedener, in Europa verfügbarer trägergekoppelter ACT-Verfahren untersucht wurden, war unser Arzneimittel für eine kollagengestützte Knorpelzelltransplantation das einzige Produkt das überwiegend hochdifferenzierte, d.h. qualitativ hochwertige, Knorpelzellen enthielt. Ähnlich überzeugende Eigenschaften konnten für unser polymerisierbares Hydrogel nachgewiesen werden, dass für die Herstellung unserer Arzneimittel für eine kollagengestützte und gelbasierte Knorpelzelltransplantation verwendet wird.