Gentransfer in mesenchymale Stammzellen zur Knorpelreparation - Modulation der hypertrophen Chondrogenese und in vivo Applikation

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Das Versagen vieler Transplantate bei der Zell-basierten Knorpeldefektbehandlung, ist auf die hypertrophe Differenzierung der Knorpelzellen mit nachfolgender Apoptose zurückzuführen. Die Antragsteller konnten in eigenen Vorarbeiten mesenchymale Stammzellen (MSZ) charakterisieren und in verschiedenen 3D-Kulturverfahren in vitro und in vivo chondrogen differenzieren. Darüber hinaus konnten MSZ mit Hilfe verschiedener adenoviraler Vektorsysteme reproduzierbar chondrogen differenziert und Knorpeldefektmodelle an New Zealand White Rabbits und Göttinger Mini-Pigs etabliert werden. Ausgehend von diesen Vorarbeiten soll nun mit Hilfe zweier Faktoren mit anti-hypertrophem Potential SOX-9 und Indian Hedgehog (IHH) ein Stammzell- und genbasiertes Verfahren zur dauerhaften hyalinen Knorpelregeneration in vivo entwickelt werden. Dabei sollen folgende spezifische Ziele bearbeitet werden: 1. Die Evaluierung von adenoviralem SOX-9 und IHH Gentransfer jeweils alleine und in Kombination in MSZ ob ihres chondrogenen Potentials und der Inhibierung der hypertrophen Differenzierung in vitro. 2. Die Charakterisierung des Transgenexpressionsmusters und der biologischen Effekte in vivo nach Transplantation transduzierter MSZ-Gel-Konstrukte in osteochondrale Defekte bei New Zealand White Rabbits (NZWR). 3. Die Beschreibung der biologischen Effekte nach Transplantation der in vitro und in vivo gentherapeutisch optimierten MSZ-Gel-Konstrukte im chondralen Defektmodell bei Göttinger Mini- Pigs, insbesondere im Hinblick auf den hyalinen Status der Regenerate.