Charakterisieerung und Optimierung der in vitro Chondrogenese und terminalen chondrogenen Differenzierung porciner und humaner mesenchymaler Stammzellen in Hydrogelkultur unter dem Einfluss mechanischer Belastung

• Antragsteller: Professor Dr. Christian Pfeifer
• Fachliche Zuordnung: Orthopädie, Unfallchirurgie, rekonstruktive Chirurgie
• Förderung: Förderung von 2013 bis 2014
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 235350541

Traumatische Knorpeldefekte eines Gelenkes führen beim Menschen zu akuter Immobilisation und chronischer Abnahme der Lebensqualität. Zellbeladene Matrizes stellen eine Möglichkeit in der Behandlung solcher Defekte dar. Einige Nachteile solider Matrizes, insbesondere die Applikation, können durch die Verwendung zellbeladener Hydrogele, welche auf Hyaluronsäure (HA) basieren, vermieden werden. Während herkömmlich Chondrozyten zur Beladung verwendet wurden, besitzen mesenchymale Stammzellen (MSCs) einige Vorteile. Hierbei stellt die er transplantierten Hypertrophie der chondrogen differenzierten MSCs jedoch einen negativen Nebeneffekt insbesondere für die spätere klinische Anwendung in Form von Ossifikationen der Zellkonstrukte dar.Das Ziel des Forschungsvorhabens ist es Hydrogele, welche auf HA basieren und mit MSCs beladen sind, zu optimieren, indem die optimale Dosierung und Dauer von chondrogenen Wachstumsfaktoren in der Vorkultur für die MSCs bestimmt werden, um eine maximale chondrogene Aktivität zu erreichen. Mechanismen, welche zur Hypertrophie der chondrogen differenziertem MSCs führen, sollen ebenso identifiziert und charakterisiert werden. Gleichzeitig soll der synergistische Effekt der dynamischen, mechanischen Belastung bemessen werden und das Hypertrophieverhalten der chondrogen differenzierten MSCs im HA-basierten Hydrogel unter mechanischer Belastung charakterisiert werden. Bei diesem Forschungsvorhaben handelt es sich um Grundlagenforschung, welche bei erfolgreicher Durchführung eine rasche Translation in den klinischen Alltag in Aussicht stellt.

• DFG-Verfahren: Forschungsstipendien
• Internationaler Bezug: USA
• Gastgeber: Professor Robert L. Mauck, Ph.D.