Intraoperative Herstellung eines hochqualitativen Zelltherapeutikums aus körpereigenem Fett

Orthopädie & Traumatologie
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<p class="article-intro">Fettgewebe enthält eine große Anzahl regenerativer Zellen, die sich positiv auf Durchblutung, Wundheilung und Regeneration von Geweben auswirken. Diese Stammzellen enthaltende Fraktion kann intraoperativ gewonnen werden und kommt in der ästhetischen wie regenerativen Medizin zum Einsatz. Am AUVA-Forschungszentrum, dem Ludwig-Boltzmann-Institut für Traumatologie, werden sämtliche Prozesse von der Entnahme über die Verbesserung der Qualität bis zur Qualitätskontrolle so optimiert, dass das Zellmaterial hochwertig und kontrolliert für den Patienten zur Verfügung steht. Unter anderem wurde der Prozess so adaptiert, dass ausschließlich GMP-konformes Material zum Einsatz kommt. Das resultierende Zellmaterial wird schonend und steril im Eingriffsraum gewonnen und entspricht in seinen Eigenschaften den Anforderungen der IFATS. </p> <p class="article-content"><div id="keypoints"> <h2>Keypoints</h2> <ul> <li>Hochwertiges, regeneratives Zellmaterial aus Fettgewebe wird intraoperativ mittels einer sterilen Isolierung und Anreicherung unter Einsatz von GMP-konformen Materialien und Reagenzien gewonnen.</li> </ul> </div> <p>Die Verwendung von adulten Stammzellen aus humanem subkutanem Fettgewebe in der regenerativen Medizin und Geweberekonstruktion hat in den vergangenen Jahren zunehmend an Bedeutung gewonnen. Das Fettgewebe enth&auml;lt eine gro&szlig;e Anzahl regenerativer Zellen.<sup>1</sup> Diese sind in der Lage, die Heilung von gesch&auml;digtem Gewebe zu beschleunigen, sie k&ouml;nnen sich vermehren und abgestorbene Zellen ersetzen. Dar&uuml;ber hinaus geben sie Faktoren an ihre Umgebung ab, die sich positiv auf die Durchblutung, Wundheilung und Regeneration von Geweben auswirken.<sup>2, 3</sup><br /> Die Menge an regenerativen Zellen im Fett ist enorm. Im Gegensatz zu Zellen aus dem Knochenmark zeichnen sie sich durch eine hohe Verf&uuml;gbarkeit, eine einfache Gewinnung und ein gro&szlig;es Einsatzgebiet in der &auml;sthetischen sowie regenerativen Medizin aus. Bei der aus Fettgewebe isolierten stromalen vaskul&auml;ren Fraktion (SVF) handelt es sich um ein heterogenes Zellgemisch, das unter anderem Pr&auml;adipozyten, endotheliale Vorl&auml;uferzellen (EPC), Perizyten, h&auml;matopoetische und mesenchymale Stammzellen (MSC), sogenannte &bdquo;adipose derived stromal/stem cells&ldquo; (ASC), enth&auml;lt.<sup>4</sup> Letztere haben das Potenzial, in unterschiedliche Zelltypen, wie zum Beispiel Knochen-, Knorpel- und Fettzellen, zu differenzieren.<sup>5</sup><br /> Neben diesen Differenzierungsmechanismen nehmen ASC auch auf andere Weise Einfluss auf den Organismus. Sie wirken immunmodulierend, sezernieren f&uuml;r die Geweberegeneration wichtige Faktoren, rekrutieren Zellen zum Ort einer Verletzung und transportieren mRNA, microRNA und Proteine &uuml;ber Vesikel zu anderen Zellen.<sup>6&ndash;9</sup> Aufgrund dieser F&auml;higkeiten zeigte der Einsatz von SVF und ASC bereits in zahlreichen pr&auml;klinischen und klinischen Studien hohes regeneratives Potenzial.<sup>10, 11</sup><br /> Eine der g&auml;ngigsten Methoden, um aus Fettgewebe (wie Liposuktionsmaterial) Stammzellen zu isolieren, ist die enzymatische Behandlung. Dabei werden die Zellen, also die SVF, mittels Kollagenase enzymatisch vom Bindegewebe getrennt. Nach verschiedenen Wasch- und Anreicherungsschritten kann die SVF intraoperativ dem Patienten zur&uuml;ckgef&uuml;hrt werden (Abb. 1). Dabei m&uuml;ssen die regulatorischen Vorschriften beachtet werden, wo entweder eine homologe intraoperative Anwendung nach nationaler Gesetzgebung oder eine heterologe unter europ&auml;ischen &bdquo;Advanced Therapeutic Medicinal Product&ldquo; (ATMP)-Regeln erfolgen kann.</p> <p>Am AUVA-Forschungszentrum, dem Ludwig-Boltzmann-Institut f&uuml;r Traumatologie, werden s&auml;mtliche Prozesse von der Entnahme &uuml;ber die Verbesserung der Qualit&auml;t bis zur Qualit&auml;tskontrolle so optimiert, dass das Zellmaterial hochwertig und kontrolliert f&uuml;r den Patienten zur Verf&uuml;gung steht.<sup>12&ndash;14</sup> Dazu wurde eine Optimierung des Isolationsprozesses vorgenommen, mit Verwendung von Materialien und Reagenzien, die eine Produktion unter aktueller &bdquo;good manufacturing practice&ldquo; (GMP) erm&ouml;glichen. Hierf&uuml;r sind &ndash; neben der Gew&auml;hrleistung von Sterilit&auml;t &ndash; die schonende Gewinnung der Zellen und der Ersatz von xenogenen Zus&auml;tzen durch Alternativen, wie zum Beispiel humanes Pl&auml;ttchenlysat, Serum oder Plasma relevant. Die Charakterisierung des Zellph&auml; notyps wird mittels Durchflusszytometrie mit immunph&auml;notypischen Markern nach IFATS (International Federation for Adipose Therapeutics and Science) durchgef&uuml;hrt, um das Vorkommen von regenerativen Zellen zu best&auml;tigen.<sup>5</sup> Die Zellzahl und -viabilit&auml;t nach der Isolation werden mittels eines Aggregat-Zellz&auml;hlger&auml;ts bestimmt; Morphologie (Abb. 2) und Proliferation werden analysiert.</p> <p>Das In-vitro-Differenzierungspotenzial Richtung Fett, Knochen und Knorpel wird mit histologischen F&auml;rbungen wie Oil Red O, Alizarinrot und Alcianblau und das Potenzial zur Gef&auml;&szlig;neubildung mittels CD31, einem endothelialem Marker, best&auml;tigt (Abb. 3). Dieses GMP-Upgrade stellt eine sehr gute M&ouml;glichkeit f&uuml;r die intraoperative Herstellung eines autologen Zelltherapeutikums dar.<br /> F&uuml;r diese Zwecke hat das Forschungsinstitut die Spin-off-Firma LipoRegena (www. liporegena.com) gegr&uuml;ndet, um die &Auml;rzte bei der Gewinnung und Herstellung dieser Zellen zu unterst&uuml;tzen. Dabei wird direkt im Eingriffsraum das entnommene Fett aufgereinigt und die regenerativen Zellen werden sorgf&auml;ltig und steril gewonnen.</p> <p><img src="/custom/img/files/files_datafiles_data_Zeitungen_2018_Jatros_Ortho_1804_Weblinks_jatros_ortho_1804_s60_abb1.jpg" alt="" width="1458" height="1396" /></p> <p><img src="/custom/img/files/files_datafiles_data_Zeitungen_2018_Jatros_Ortho_1804_Weblinks_jatros_ortho_1804_s61_abb2+3.jpg" alt="" width="1458" height="2118" /></p></p> <p class="article-footer"> <a class="literatur" data-toggle="collapse" href="#collapseLiteratur" aria-expanded="false" aria-controls="collapseLiteratur" >Literatur</a> <div class="collapse" id="collapseLiteratur"> <p><strong>1</strong> Bora P, Majumdar AS: Stem Cell Res Ther 2017; 8: 145 <strong>2</strong> Kapur SK, Katz AJ: Biochemie 2013; 95: 2222-8 <strong>3</strong> Salgado AJ et al.: Curr Stem Cell Res Ther 2010; 5: 103-10 <strong>4</strong> Zimmerlin L et al.: Cytometry A 2010; 77: 22-30 <strong>5</strong> Bourin P et al.: Cytotherapy 2013; 15: 641-8 <strong>6</strong> Holnthoner W et al.: Sci Rep 2017; 7: 3707 <strong>7</strong> Kronsteiner B et al.: Stem Cells Dev 2011; 20: 2115-26 <strong>8</strong> Pachler K et al.: Int J Mol Sci 2017; 18: E1413 <strong>9</strong> Wolbank S et al.: Tissue Eng 2007; 13: 1173-83 <strong>10</strong> Bateman ME et al.: Stem Cells 2018; May 15 [Epub ahead of print] <strong>11</strong> van Dongen JA et al.: J Tissue Eng Regen Med 2018; 12: e261-e274 <strong>12</strong> Oberbauer E et al.: Tissue Eng Part C Methods 2016; 22: 487-95 <strong>13</strong> Priglinger E et al.: J Tissue Eng Regen Med 2018; 12: 416-26 <strong>14</strong> Priglinger E et al.: Cytotherapy 2017; 19: 1079-95</p> </div> </p>
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