Naslov
Cijeljenje oštećenja zglobne hrskavice nakon liječenja genski promijenjenim ugruškom autologne koštane moždine
(Articular cartilage defect repair after treatment with genetically modified autologous bone marrow)

Autori
Ivković, Alan

Vrsta, podvrsta i kategorija rada
Ocjenski radovi, doktorska disertacija

Fakultet
Medicinski fakultet

Mjesto
Zagreb

Datum
07.05

Godina
2009

Stranica
120

Mentor
Pećina, Marko

Ključne riječi
genska terapija; zglobna hrskavica; hrskavično oštećenje
(gene therapy; articular cartilage; cartilage defect)

Sažetak
Ozljede i oštećenja zglobne hrskavice vrlo su česte u ortopediji i sportskoj medicini, a svako takvo oštećenje predstavlja rizik za rani razvoj osteoartritisa, uz značajno smanjenje kvalitete života i povećanje troškova zdravstvene zaštite. Iako se trenutačno korištenim metodama liječenja oštećenja hrskavice postižu vrlo dobri klinički rezlutati u smislu smanjenja bolova i poboljšanja opsega pokreta, niti jedna metoda nije do sada uspjela u potpunosti regenerirati normalnu hijalinu hrskavice. Upravo zbog toga, istraživanja novih mogućnosti liječenja oštećenja zglobne hrskavice predstavljaju izazov podjednako i za kliničare i za one koji se bave bazičnom znanošću. Temeljna hipoteza ovog istraživanja jest da je uporabom adenoviralnog vektora koji nosi gen za kodiranje transformirajućeg faktor rasta-β 1 (TGF- β 1) moguće uspješno transducirati stanice autologne koštane srži, koje se potom u obliku ugruška implantiraju na mjesto hrskavičnog oštećenja, a novostvorena hrksavica je kvalitativno bolja od one stvorene bez uporabe genske terapije, odnosno od one stvorene samo umetanjem nepromijenjenog uguška. Ciljevi ovog istraživanja bili su dokazati translacijsku vrijednost predložene metode, analizirati učinke transdukcije autologne koštane srži faktorom rasta TGF-β 1 na obnovu hrksavičnog miljea u oštećenju, i to procjenom histoloških, biokemijskih i biomehaničkih parametara. Pored toga cilj je bio utvrditi moguće „ istjecanje“ virusnog vektora u stanice sinvoijalne ovojnice. Nakon pribavljenog odobrenja Etičkih povjerenstava u istraživanju su korištene ovce (n=28) u dobi od 3 do 5 godina. Na medijalnom kondilu femura učinjeno je djelomično hrskavično oštećenje upotrebom intrumenta za mozaikplastiku, u koje je potom transplantiran ugrušak autologne koštane srži. Ugrušak je u odgovarajućim grupama prethodno genski promijenjen upotrebom adenoviralnog vektora, odnosno transplantiran je nepromijenjen u kontrolnoj grupi. Metodom slučajnog odabira životinje su podijeljene u 4 grupe: CON (kontrolna grupa, prazno oštećenje, n=6), BMC (pozitivna kontrola, transplantiran nepromijenjen ugrušak, n=6), GFP (pozitivna kontrola, transplatiran ugrušak prethodno transduciran da proizvodi GFP, n=6), te TGF (ispitivana grupa, transplatiran ugrušak prethodno transduciran da proizvodi TGF- β 1, n=10). Zdrava hrskavice iz kontralateralnog koljena svake životinje korištena je kao kontrola ispitivanim grupama. Životinje su žrtvovane prema protokolu istraživanja nakon 6 mjeseci, a nakon žrtvovanja učinjena je histološka, biokemijska i biomehanička analiza novostvorenog tkiva. Rezultati provedenog istraživanja potvrdili su postavljenu hipotezu, te pokazali kako je primjenom predloženog ex vivo protokola za upotrebu genski promijenjenog ugruška autologne koštane srži moguće dobiti hrskavični reparat zadovoljavajuće kvalitete, a uporaba faktora rasta TGF-β 1 dodatno poboljšava kvalitetu novostvorenog tkiva. To je razvidno iz analize histoloških preparata koji pokazuju da je u svim tretiranim grupama došlo do stvaranja reparata, osim u kontrolnoj grupi s praznim oštećenjem. Rezultati biokemijske analize pokazuju optimalan udio glikozaminoglikana i kolagena tipa II jedino u grupi tretiranoj s TGF-β 1. Analiza biomehaničkih parametara IT AFM metodom otkriva kako je na mikrometarskom nivou reparat hrskavice iz TGF grupe najsličniji nativnoj hrksavice, dok je nanometarskom nivou rezultat nešto lošiji obzirom na visoki ukupni udio kolagena i nizak udio vode. PCR analiza potvrdila je odsutstvo virusa iz svih analiziranih uzoraka sinovijalne ovojnice. Rezultati istraživanja potvrđuju kako je moguće predloženi protokol uspješno primjeniti u postoje Na osnovi rezultata provedenog istraživanja može se zaključiti kako je primjenom ugruška autologne koštane srži moguće dobiti zadovoljavajuć reparat hrskavice u svim promatranim skupinama. Dodatna poboljšanja u kvalitete reparata moguće je ostvariti adenoviralnim prijenosom gena za kodiranje TGF-β 1 koji se luči unutar samog ugruška, te in situ usmjerava i regulira hondrogenezu.

Izvorni jezik
Hrvatski

Znanstvena područja
Kliničke medicinske znanosti

POVEZANOST RADA