Klinische Forschung | Stammzellen starten einen Kampf zum Schutz des Kniegelenks, Kniearthrose braucht keine Schmerzen mehr

Osteoarthritis (OA) ist eine degenerative Gelenkerkrankung, die besonders häufig bei Menschen mittleren und höheren Alters auftritt und sich hauptsächlich durch Gelenkschmerzen und Funktionsstörungen äußert. Die Inzidenzrate liegt bei 10 der nicht übertragbaren Krankheiten. In China leiden 8,1 % der über 50-Jährigen an symptomatischer Kniearthrose, insgesamt also mehr als 30 Millionen Menschen.

Die therapeutischen Wirkungen mesenchymaler Stammzellen (MSCs) werden hauptsächlich ihrer immunmodulatorischen Funktion bei der Regulierung der entzündlichen Umgebung zugeschrieben und sie können zur Behandlung einer breiten Palette degenerativer und entzündlicher Erkrankungen eingesetzt werden. Wie zum Beispiel: Colitis ulcerosa, Arthritis, GVHD, systemischer Lupus erythematodes usw.

Dieser Bericht konzentriert sich auf MSCs zur Behandlung von Arthritis. Dieser Artikel fasst die Fortschritte bei der Verwendung mesenchymaler Stammzellen in Humanstudien zur Behandlung von Kniearthrose zusammen.

Ein wichtiger Faktor bei der Diagnose einer Kniearthrose sind verschiedene Scores:

VAS bewertet hauptsächlich Schmerzen;

WOMAC wird zur Beurteilung von Kniearthrose bei älteren Menschen verwendet.

Die Zuverlässigkeit, Gültigkeit und Sensitivität der Lysholm-Bewertung der Kniegelenkfunktion sind relativ hoch.

1. Vorstudie zu autologen BMSCs in der Behandlung von Kniearthrose

(Transplantation, 2013)

Anzahl der Teilnehmer : N = 12 (keine kontrollierte Studie)

Behandlungsplan: Intraartikuläre Injektion von 4*10^7 kultivierten und expandierten mesenchymalen Stammzellen (BMSCs). Die Ergebnisse wurden 1 Jahr nach der Behandlung getestet.

Forschungsergebnisse: Die Kniefunktionsindikatoren von Patienten, die eine Behandlung mit mesenchymalen Stammzellen aus dem Knochenmark erhielten, verbesserten sich allmählich, wobei die Verbesserungsrate innerhalb eines Jahres 65 % bis 78 % erreichte. Auch die Knorpelqualität verbesserte sich und der Bereich der Knorpeldefekte konnte bei 11 Patienten deutlich reduziert werden.

Die folgende Abbildung ist eine Zusammenfassung der Studie. Wir werden uns die komplizierten Teile nicht ansehen. Der ideale Behandlungsplan ist eine Behandlung, die wir grundsätzlich nicht erreichen können. Es ist ersichtlich, dass der Behandlungsplan mit mesenchymalen Stammzellen dem idealen Behandlungsplan näher kommt als der herkömmliche Plan.

2. Sechs Fälle von autologen BMSCs bei der Behandlung von Kniearthrose

(Arch Iran Med, 2012)

Teilnehmerzahl: N = 6 (keine kontrollierte Studie)

Behandlungsplan: Intraartikuläre Injektion von 2~2,4*10^7 kultivierten und expandierten mesenchymalen Stammzellen (BMSCs). Die Ergebnisse wurden 6 Monate und 1 Jahr nach der Behandlung getestet.

Ergebnisse: Sechs Monate nach der intraartikulären Injektion mesenchymaler Knochenmarkstammzellen verbesserten sich Schmerzen, Funktionsstatus und Gehstrecke. Ein Vergleich der MRT-Aufnahmen vor und nach der Behandlung bei drei der sechs Patienten der Behandlungsgruppe zeigte, dass die Behandlung einen sehr großen Beitrag zur Verbesserung der Knorpeldicke, zur Reparatur der Gewebeausdehnung über den subchondralen Knochen hinaus und zur Verringerung des Ödems im subchondralen Knochen leistete.

Die folgende Abbildung (a) zeigt den Knorpel vor der Behandlung und (b) zeigt den Knorpel 6 Monate nach der Behandlung. Der Pfeil zeigt die Stelle der Knorpelreparatur an.

3. Intraartikuläre Injektion von zwei verschiedenen Dosen autologer BMSCs und Hyaluronsäure zur Behandlung von Kniearthrose: eine multizentrische randomisierte kontrollierte klinische Studie (Phase I/II)

(J Transl Med, 2016)

·Anzahl der Teilnehmer : N = 30 (randomisierte kontrollierte Studie)

Behandlungsplan: Intraartikuläre Injektion von kultivierten und expandierten 1*10^7 (Niedrigdosisgruppe) und 1*10^8 (Hochdosisgruppe) mesenchymalen Stammzellen (BMSCs). Die Ergebnisse wurden 3, 6 und 12 Monate nach der Behandlung gemessen.

Ergebnisse : Die VAS-Werte verbesserten sich nach der Behandlung, die WOMAC-Werte verbesserten sich jedoch erst nach 6 Monaten. Sowohl das Volumen als auch die Qualität des Knorpels verbesserten sich 12 Monate nach der Behandlung, und die Gruppe mit der hohen Dosis hatte einen besseren Verbesserungseffekt.

Die folgende Abbildung zeigt, dass die VAS-Werte (Schmerzindex) der mit mesenchymalen Stammzellen behandelten Patienten sanken , unabhängig davon, ob sie sich in der Niedrigdosisgruppe oder der Hochdosisgruppe befanden:

4. Randomisierte kontrollierte Studie mit allogenen BMSCs zur Behandlung von Kniearthrose

(Arch Iran Med, 2012)

·Anzahl der Teilnehmer: N = 30 (randomisierte kontrollierte Studie)

Behandlungsplan: Intraartikuläre Injektion von 4*10^7 kultivierten und expandierten mesenchymalen Stammzellen (BMSCs). Die Ergebnisse wurden 8 Tage, 3 Monate, 6 Monate und 12 Monate nach der Behandlung getestet.

Ergebnisse: Im Vergleich zur Kontrollgruppe wurden die Schmerzen deutlich reduziert, der Kniefunktionsindex deutlich verbessert und Knorpelschäden nach der BMSC-Behandlung deutlich verringert.

Wie in der Abbildung unten gezeigt, ist die Knorpelqualität umso schlechter, je rötlicher die Farbe ist. Es ist zu erkennen, dass vor der Behandlung (links) der größte Teil des Knorpels gelb war und nach der Behandlung deutlich mehr blau war, was darauf hindeutet, dass sich die Qualität des Knorpels nach der Behandlung mit mesenchymalen Stammzellen verbessert hat.

5. Einfluss der intraartikulären Injektion autologer BMSCs auf Schmerzen und Kniegelenkfunktion bei Patienten mit Kniearthrose

(Int J Rheum Dis, 2017)

Anzahl der Teilnehmer : N = 61

Behandlungsplan: Intraartikuläre Injektion von 10 ml nicht in vitro expandierter mesenchymaler Stammzellen (BMSCs). Die Ergebnisse wurden 1 Woche, 1 Monat und 6 Monate nach der Behandlung gemessen.

Forschungsergebnisse: Nach 6 Monaten hatte die Behandlungsgruppe nach der Behandlung mit mesenchymalen Stammzellen eine deutliche Linderung der Knieschmerzen und eine verbesserte Lebensqualität.

6. Eine randomisierte Einzelblindstudie mit Knochenmarkaspiratkonzentrat zur Behandlung von Kniearthrose

(Am J Sports Med, 2017)

·Teilnehmerzahl: N = 25

Behandlungsplan: Intraartikuläre Injektion von 5 ml Knochenmarkkonzentrat und 10 ml PRP. Die Ergebnisse wurden 1 Woche, 1 Monat und 6 Monate nach der Behandlung gemessen.

Ergebnisse: Nach der Injektion von Knochenmarkextraktkonzentrat besserten sich die Knieschmerzen deutlich, es gab jedoch keinen signifikanten Unterschied im Vergleich zur Kontrollgruppe mit Kochsalzlösung.

7. Klinische Studie zur intraartikulären Injektion von ADSCs zur Behandlung von Kniearthrose

(Stammzellen. 2014)

Teilnehmerzahl: N = 18

Behandlungsplan: Intraartikuläre Injektion von in vitro expandiertem 1*10^7 (Niedrigdosisgruppe), 5*10^7 (Mitteldosisgruppe), 1*10^8 (Hochdosisgruppe), Testergebnisse 1 Monat und 6 Monate nach der Behandlung.

Forschungsergebnisse: Nach der Injektion von aus Fettgewebe gewonnenen mesenchymalen Stammzellen (ADSCs) verbesserten sich die Knieschmerzen deutlich und das Volumen und die Qualität des Knorpels nahmen deutlich zu.

Die folgende Abbildung zeigt, dass der Knorpel durch die Veränderungen der mesenchymalen Stammzellenbehandlung von links nach rechts schrittweise repariert wird.

8. ADSC-Injektion verbessert die Symptome der Kniearthrose

(Arthroskopie, 2013)

Teilnehmerzahl: N = 18

Behandlungsplan: Intraartikuläre Injektion von 1,18*10^6 aus Fettgewebe gewonnenen mesenchymalen Stammzellen zusammen mit PRP und arthroskopischer Clearance. Die Ergebnisse wurden 1 Monat und 6 Monate nach der Behandlung gemessen.

Ergebnisse: Die WOMAC-, Lysholm- und VAS-Werte verbesserten sich nach der Behandlung. Nachfolgende Analysen zeigten, dass klinische und radiologische Verbesserungen mit der Anzahl der injizierten aus Fettgewebe gewonnenen Stammzellen zusammenhingen.

9. Klinische Wirksamkeit von ADSCs bei der Behandlung von Kniearthrose und sekundärer Arthroskopie

(Arthrosc, 2015)

·Teilnehmerzahl: N = 30

Behandlungsplan: Intraartikuläre Injektion von 4,04*10^6 aus Fettgewebe gewonnenen mesenchymalen Stammzellen zusammen mit PRP und arthroskopischer Clearance. Die Ergebnisse wurden 3 Monate, 12 Monate und 2 Jahre nach der Behandlung gemessen.

Ergebnisse: Die meisten Patienten zeigten bei der letzten Nachuntersuchung in allen Ergebnisparametern signifikante Verbesserungen. Bei der zweiten Arthroskopie zeigte sich in 14 (von 16) Fällen keine Degeneration des Gelenkknorpels und nur bei fünf Patienten kam es zu einer Verschlechterung des Kellgren-Lawrence-Scores.

Abbildung a unten zeigt das Ergebnis der arthroskopischen Untersuchung vor der Behandlung, das das Vorhandensein von Knorpeldefekten zeigt. Abbildung b zeigt adipöse mesenchymale Stammzellen in Kombination mit einer PRP-Behandlung und Abbildung c zeigt das Ergebnis nach der Behandlung. Der Knorpel wurde durch eine Behandlung mit mesenchymalen Stammzellen repariert.

10. Arthroskopische Evaluation der ADSC-Transplantation zur Behandlung von Knorpelschäden bei Kniearthrose

(Am J Sports Med, 2014)

Teilnehmerzahl: N = 35

Behandlungsplan: Intraartikuläre Injektion von 3,8*10^6 aus Fettgewebe gewonnenen mesenchymalen Stammzellen. Die Ergebnisse werden etwa 24–36 Monate nach der Behandlung getestet.

Forschungsergebnisse: Eine Behandlung mit ADSCs kann Kniearthrose deutlich verbessern, wobei der Effekt umso schlimmer ist, je höher der BMI ist.

Auf dem Bild unten ist AC ein 51-jähriger Mann, der sich einer Kniearthroskopie unterzieht, und DF ist eine 54-jährige Frau, die sich einer Kniearthroskopie unterzieht. A/D steht für vor der Behandlung, Weiß zeigt Knorpel an und Hellgelb zeigt freiliegenden Knochen an. B/E: Injektion mesenchymaler Stammzellen. C/F sind arthroskopische Untersuchungen nach der Behandlung.

11. Infrapatellare ADSCs zur Behandlung von Kniearthrose

(Knie, 2012)

`Teilnehmerzahl: N = 25

„Behandlungsplan: Intraartikuläre Injektion von 1,89*10^6 aus Fettgewebe gewonnenen mesenchymalen Stammzellen, PRP und kombinierte arthroskopische Reinigung. Die Ergebnisse wurden etwa 3 Monate nach der Behandlung und 16 Monate später getestet.

„Forschungsergebnisse: Nach der Behandlung mit ADSCs wurden die Schmerzen deutlich gelindert und die Funktion des Kniegelenks verbessert.“

12. Intraartikuläre Injektion von ADSC (SVF) und PRP zur Behandlung von Osteoarthritis

(J Transl Med, 2017)

`Teilnehmerzahl: N = 10 Personen

„Behandlungsplan: Intraartikuläre Injektion der aus Fettgewebe gewonnenen Matrixkomponenten ADSVF und PRP sowie Testergebnisse 1 Woche, 1 Monat, 6 Monate, 1 Jahr, 1,5 Jahre und 2 Jahre nach der Behandlung.“

„Studienergebnisse: Nach der Behandlung verbesserten sich auch die WOMAC-Werte 2 Jahre später.“ Auch die innerhalb von 6 Minuten zurückgelegte Distanz erhöhte sich deutlich. Bei 60 % der Patienten nahm das Knorpelvolumen zu.

Wie im obigen Bild gezeigt, ist das linke Bild vor der Behandlung und das rechte Bild nach der Behandlung. Das weiße „+“ zeigt eine Knorpelverdickung an.

13. Phase-I-Dosiseskalationsstudie mit ADSCs zur Behandlung schwerer Kniearthrose

(Stammzellen Transl Med, 2017)

`Teilnehmerzahl: N = 18 Personen

„Behandlungsplan: Intraartikuläre Injektion von 2*10^6 (niedrige Dosis), 10*10^6 (mittlere Dosis) und 50*10^6 (hohe Dosis) Fettgewebe-Stromazellen-SVF. Die Ergebnisse werden etwa 6 Monate nach der Behandlung getestet.

„Forschungsergebnisse: Nach der ADSVF-Behandlung wurden die Schmerzen deutlich gelindert und es wurden keine Nebenwirkungen festgestellt.“

Das Bild unten zeigt einen Vergleich von MRTs vor und nach der Behandlung. Auch hier gilt: Je blauer die Farbe, desto besser die Knorpelqualität. Es ist ersichtlich, dass sich die Qualität des Knorpels nach der Behandlung mit mesenchymalen Stammzellen deutlich verbessert.

14. Klinische Beobachtung der arthroskopischen SVF-Injektion bei der Behandlung von Mikrofrakturen bei Osteoarthritis

(Stammzellen Transl Med, 2016)

·Anzahl der Teilnehmer : N = 30

Behandlungsplan: Intraartikuläre Injektion von 1*10^6 ADSCs gemischt mit SVF und PRP und Testergebnisse ungefähr 6 Monate, 12 Monate und 18 Monate nach der Behandlung.

Ergebnisse: Im Vergleich zur Kontrollgruppe hatte die Behandlungsgruppe niedrigere WOMAC-Werte und höhere VAS- und Lysholm-Werte, was darauf hindeutet, dass sich Knieschmerzen und -funktion verbesserten.

15. Verbesserung der Knorpelbildungsfähigkeit von ADSCs und BMSCs in einem In-vitro-Osteoarthritismodell

(J Cell Physiol, 2016)

Teilnehmerzahl: N = 6

Versuchsplan: 2,5*10^5 ADSCs und BMSCs wurden in 1 ml Kulturmedium kultiviert und nach 1 Monat beobachtet.

Bewertungsindikatoren: Knorpelspezifische Gene | Entzündungsfaktor-Expression

·Forschungsergebnisse: Aus Fettgewebe gewonnene mesenchymale Stammzellen (ADSCs) haben eine stärkere Fähigkeit, sich in Knorpel zu differenzieren, als aus Knochenmark gewonnene mesenchymale Stammzellen (BMSCs).

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