Beschreibung
Da die Inzidenz von Osteoarthritis in den letzten Jahren zugenommen hat, rückte die Entwicklung neuer Therapieansätze für die osteochondrale Regeneration mehr und mehr in den Fokus der Tissue Engineering-Forschung. Neben den konventionellen Therapien mit Patienten-eigenen Chondrozyten wurden Stammzellen aufgrund ihrer modulatorischen Eigenschaften zu einer vielversprechenden Zellquelle für die Knorpelreparatur. Neben den Vorteilen der Verwendung von Stammzellen traten jedoch auch Rückschläge auf, wie die Abstoßung der Zellen nach der Transplantation in den Defekt, die Bildung von Teratomen oder die geringe Differenzierungsfähigkeit der Stammzellen in das gewünschte Gewebe. Um diese Einschränkungen zu umgehen, werden zellfreie Ansätze benötigt, die die gewünschten Eigenschaften von Stammzellen beinhalten. Extrazelluläre Vesikel stellen einen neuen Mechanismus dar, durch den Signale zwischen verschiedenen Zelltypen übertragen werden und aufgrund ihres Inhalts (z. B. Proteine, Lipide, mRNA, miRNA) zu zellulären Reaktionen führen. Es ist bereits beschrieben worden, dass extrazelluläre Vesikel, die sowohl aus Körperflüssigkeiten als auch aus zellkonditionierten Medien isoliert werden können, potente Vermittler therapeutischer Signale sind, die eine Rolle bei einer großen Anzahl von Krankheiten einschließlich Krebs, Ischämie, Sepsis, rheumatoider Arthritis, Osteoarthritis und anderen spielen. Der Fokus dieses Projektes liegt auf der Untersuchung des therapeutischen Potentials von extrazellulären Vesikeln die aus mesenchymalen Stammzellen des Hoffa-Fettpolsters isoliert werden, auf Prozesse, die im Zuge der Osteoarthritis auftreten (extrazellulärer Matrixabbau, Entzündung). Das Hoffa-Fettpolster befindet sich intra-artikulär hinter und unter der Patella. Aufgrund ihrer Nähe zum Knorpel sind mesenchymale Stammzellen aus diesem Fettgewebe stärker in die Entwicklung und Progression von Osteoarthritis involviert als mesenchymale Stammzellen aus dem Knochenmark, die häufig für Knorpelregenerationsstudien verwendet werden. Darüber hinaus wird der Einfluss von Blutprodukten auf mesenchymale Stammzellen des Hoffa-Fettpolsters und auf die daraus isolierten extrazellulären Vesikel untersucht. Blutprodukte wie Plättchenreiches Plasma (PRP) werden schon praktisch in der Orthopädie mit hervorragender therapeutischer Wirksamkeit eingesetzt. Die Verwendung der beiden aus Blut gewonnen Produkte PRP und hyperakutes Serum als Ersatz zum herkömmlich verwendeten Tierserum in Zellkulturexperimenten wird auch dabei helfen, Ergebnisse die im Zuge von Zellkulturexperimenten entstehen in die klinische Anwendung zu übersetzen.
Kooperationspartner
Details
| Projektzeitraum | 01.03.2020 - 28.02.2023 |
|---|---|
| Fördergeber | Bundesländer (inkl. deren Stiftungen und Einrichtungen) |
| Förderprogramm |
Life Science Call NFB
|
| Department |
Department für Gesundheitswissenschaften, Medizin und Forschung |
| Projektverantwortung (Universität für Weiterbildung Krems) | Assoz. Prof. Mag. Andrea De Luna, PhD |
Team
Publikationen
Otahal, A.; Kramer, K.; Neubauer, M.; Gulová, S.; Lacza, Z.; Nehrer, S.; De Luna, A. (2024). Culture of Hoffa fat pad mesenchymal stem/stromal cells on microcarrier suspension in vertical wheel bioreactor for extracellular vesicle production. Stem Cell Research and Therapy, 15: https://doi.org/10.1186/s13287-024-03681-9
Otahal, A.; De Luna, A.; Mobasheri, A.; Nehrer, S. (2023). Extracellular Vesicle Isolation and Characterization for Applications in Cartilage Tissue Engineering and Osteoarthritis Therapy. In: Humana Press, Cartilage Tissue Engineering: 123-140, Springer Protocols, United States of America
Otahal, A (2023). Extrazelluläre Vesikel, die Botenstoffe der Regeneration. JATROS - Orthopädie & Traumatologie Rheumatologie, 2/2023: 20, Universimed
De Luna, A.; Otahal, A.; Nehrer, S. (2020). Mesenchymal Stromal Cell-Derived Extracellular Vesicles - Silver Linings for Cartilage Regeneration? Frontiers in Cell and Developmental Biology, 8:593386: 10.3389/fcell.2020.593386
Vorträge
Extrazelluläre Vesikel - Die Botenstoffe der Regeneration?
Wissenschaftsbotschafter, 31.01.2024
Extracellular vesicles from Hoffa Fat Pad derived MSC - silver linings for cartilage repair?
Jahrestagung des Vienna Center for Engineering in Medicine, 13.12.2023
Hoffa-derived MSC extracellular vesicles in osteoarthritis – friend or foe?
LBG Meeting Innovation in Health Sciences 2023, 02.11.2023
Hoffa-derived MSCs primed with IL1ß in bioreactor culture yield extracellular vesicles hindering chondrocyte recovery
17th World Congress ICRS 2023, 11.09.2023
Hoffa-derived MSCs primed with IL1ß in bioreactor culture yield extracellular vesicles hindering chondrocyte recovery
Small New World 2.0, 04.09.2023
Extracellular vesicles from Hoffa Fat Pad derived mesenchymal stem cells – friends or foe?
Webinar of the Italian Society of Stem Cells, 04.07.2023
Hoffa MSC-Derived Extracellular Vesicles in Osteoarthritis – Friend or Foe?
19th Life Science Meeting 2023, 23.05.2023
Culture of Hoffa-derived MSCs in vertical wheel bioreactor for EV production in comparison to static 2D culture
Annual meeting of the Austrian Cluster for Tissue Regeneration, 03.05.2023
Extracellular vesicles from Hoffa Fat Pad MSCs favor the osteoarthritic phenotype of chondrocytes
Annual Meeting of the Austrian Cluster of Tissue Regeneration, 03.05.2023
Extracellular vesicles in blood derived products
ICRS World Congress, 12.04.2023
Isolation and culture of Hoffa-derived adipose MSCs for extracellular vesicle production in a vertical wheel bioreactorÖGMBT W
ÖGMBT Workshop „Advanced Cell Culture Technologies", 17.03.2023
Polybrene enhances uptake of extracellular vesicles derived from Hoffa mesenchymal stromal cells into primary osteoarthritic chondrocytes
Small New World Joint Meeting of ASEV & GSEV, 29.10.2022
Extracellular vesicles from blood derived products for cartilage repair
ASEV/GSEV Joint Meeting, 28.10.2022
Functional repertoire of EV-associated miRNA profiles from blood-derived products
48th Annual ESAO Congress, 10.09.2022
Extracellular Vesicles in Blood-Derived Products for Cartilage Repair? - a status report
Annual Meeting of the Austrian Cluster of Tissue Regeneration, 27.04.2022
Association of regenerative capacity of blood EVs on primary osteoarthritic chondrocytes with EV associated miRNAs
ICRS 2022 World Congress Berlin, 14.04.2022
Extracellular Vesicles in Blood-Derived Products for Cartilage Repair
ICRS World Congress, 14.04.2022
Extracellular vesicle-associated miRNA cargo could explain regenerative capacities of blood-derived extracellular vesicles on primary osteoarthritic chondrocytes
OARSI 2022 World Congress, 08.04.2022
Evidenz zum Einsatz der regenerativen Medizin?
38. AGA Kongress, 10.09.2021
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