Extrazelluläre Vesikel stellen einen Mechanismus dar, durch den Signale und Substanzen zwischen verschiedenen Zelltypen übertragen werden. Diese Signale bzw. Substanzen der Vesikel sollen nun genutzt werden, um die regenerativen Prozesse in den Gelenken zu aktivieren. Aufgrund ihrer modulierenden Wirkungen können die Vesikel nämlich zellinterne Reparaturen anregen.
Die degenerative Erkrankung Osteoarthritis ist durch einen fortschreitenden Abbau des Knorpels gekennzeichnet. Zu den möglichen Therapiemaßnahmen zählen der Einsatz von Stammzellen oder körpereigene Knorpelzellen. Jedoch erwies sich die Verwendung von Stammzellen als nicht ganz unproblematisch, da die Zellen nach der Transplantation abgestoßen werden können oder eine geringe Differenzierungsfähigkeit in das gewünschte Gewebe aufwiesen.
Daher widmet sich das neue Forschungsprojekt dem Einsatz von extrazellulären Vesikeln bei Ostheoarthritis, um eine alternative, zellfreie Therapiemöglichkeit zu entwickeln. „Extrazelluläre Vesikel stellen Mechanismen dar mit denen Zellen untereinander kommunizieren können. Außerdem transportieren diese Substanzen wie Proteine, Lipide oder mRNA von einer Zelle zur anderen und lösen in der Zielzelle spezifische biologische Reaktionen aus“, erklärt Ass.-Prof. Mag. Dr. Andrea De Luna vom Zentrum für Regenerative Medizin (Leiter: Univ.-Prof. Dr. Stefan Nehrer).
Vesikel aus Hoffa-Fettpolster isolieren
In diversen Studien wurde bereits festgestellt, dass extrazelluläre Vesikel potente Vermittler therapeutischer Signale sind, die eine Rolle bei einer großen Anzahl von Krankheiten einschließlich Krebs, Ischämie, Sepsis, rheumatoider Arthritis und Osteoarthritis spielen.
WissenschaflterInnen untersuchen in diesem Projekt das therapeutische Potential von extrazellulären Vesikeln, die aus mesenchymalen Stammzellen stammen. Dafür werden die Stammzellen aus dem Hoffa-Fettpolster, welcher im Kniegelenk zwischen Schienbeinkopf, Kniescheibenband und Kniescheibe situiert ist, isoliert. Aufgrund ihrer Nähe zum Knorpel sind mesenchymale Stammzellen aus dem Hoffa-Fettpolster stärker in die Entwicklung und Fortschreitung von Osteoarthritis involviert.
Vorteile der extrazellulären Vesikel
„Diese Therapie könnte in Zukunft als Ersatz für die Stammzelltherapie eingesetzt werden. Die extrazellulären Vesikel, die aus den Stammzellen isoliert wurden, haben die gleichen Funktionen wie die Stammzellen, weisen jedoch eine geringere Größe auf. Zudem lösen diese beim Immunsystem eine schwächere Reaktion aus, welches die Abstoßungswahrscheinlichkeit vermindert. Im nächsten Schritt untersuchen wir die Auswirkungen von Blutprodukten auf die mesenchymale Stammzellen und extrazelluläre Vesikel“, so die Spezialistin für Therapieansätze bei Osteoarthritis, Andrea De Luna.
Projekt: Extracellular vesicles from Hoffa´s fat pad- a new strategy for cartilage regeneration
Projektzeitraum: 01.03.2020 - 28.02.2023
Fördergeber: Bundesländer (inkl. deren Stiftungen und Einrichtungen)
Förderprogramm: NFB, Life Science Call
Department: Department für Gesundheitswissenschaften, Medizin und Forschung
Projektverantwortlicher: Ass. Prof. Mag. Andrea De Luna, Ph.D.
beteiligte MitarbeiterIn: Univ.-Prof. Stefan Nehrer, Alexander Otahal, MSc., Mag. Karina Kramer
Kooperationspartner: IMC Fachhochschule Krems, Medizinische Universität Wien, OrthoSera
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