WO2012055851A1 - Chondrons for cartilage therapy - Google Patents

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WO2012055851A1
WO2012055851A1 PCT/EP2011/068618 EP2011068618W WO2012055851A1 WO 2012055851 A1 WO2012055851 A1 WO 2012055851A1 EP 2011068618 W EP2011068618 W EP 2011068618W WO 2012055851 A1 WO2012055851 A1 WO 2012055851A1
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WO
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chondrons
cartilage
use according
chondrocytes
osteoarthritis
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Application number
PCT/EP2011/068618
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German (de)
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Inventor
Bernd Rolauffs
Wilhelm Aicher
Original Assignee
Eberhard-Karls-Universitaet Tuebingen Universitaetsklinikum
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Publication date
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    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L27/00Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
    • A61L27/36Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses containing ingredients of undetermined constitution or reaction products thereof, e.g. transplant tissue, natural bone, extracellular matrix
    • A61L27/38Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses containing ingredients of undetermined constitution or reaction products thereof, e.g. transplant tissue, natural bone, extracellular matrix containing added animal cells
    • A61L27/3804Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses containing ingredients of undetermined constitution or reaction products thereof, e.g. transplant tissue, natural bone, extracellular matrix containing added animal cells characterised by specific cells or progenitors thereof, e.g. fibroblasts, connective tissue cells, kidney cells
    • A61L27/3817Cartilage-forming cells, e.g. pre-chondrocytes

Definitions

  • the present invention relates to the use of endogenous structures for cartilage, bone, meniscus and disc therapy and a method for obtaining these endogenous structures.
  • Cartilage damage such as diseases or degenerations can have many causes. Common to all damage, however, is the loss and alteration of the matrix located between and above the chondrocytes. As a result, the cartilaginous surface initially becomes rough, then cartilage substance is lost, it develops an arthrosis, which in turn limits the function of the affected joint.
  • Chondrosis is generally referred to as the degenerative changes of the cartilage.
  • intervertebral discs there is a narrowing of the intervertebral space between one or more vertebral segments compared to the remaining vertebral bodies, whereby the height of the intervertebral spaces decreases.
  • the cause may be either congenital or acquired changes, the latter being degenerative, inflammatory, or operative.
  • osteochondrosis if the underlying bone involved, it is called osteochondrosis. Changes in the cartilaginous and osseous tissues in the large and small joints of the musculoskeletal system lead to osteoarthritis, which can also be caused by congenital or acquired changes.
  • the cause may be degenerative, inflammatory, post-traumatic factors and diseases of the central nervous system in question.
  • osteochondritis dissecans The resulting in an arthritis / osteoarthritis from the cartilaginous cartilage pieces, or the resulting state is referred to as osteochondritis dissecans, which also occurs in the context of an accident or today medically identifiable causes and also causes the development of osteoarthritis / osteoarthritis.
  • the ACT also leads to the formation of only a hyaline-like cartilage, the quality of which neither clinically nor histologically corresponds to the hyaline cartilage. This is reflected in a reduced biomechanical quality of the hyaline-like (fibrous) cartilage, whereby further degeneration and thus also the development of osteoarthritis can only be deferred, but can not be reversed. It is therefore an object of the present invention to provide a comparison with the prior art improved therapy option with which even larger defects can be treated.
  • this object is achieved by the use of chondrons for the treatment of cartilage, bone, meniscus or disc damage or diseases and the resulting osteoarthritis / osteoarthritis.
  • chondrons can be isolated with the body's own or allogenic and xenogeneic chondrons.
  • chondrons provides a means by which on the one hand larger cartilage defects can be treated and on the other hand the long-term survival of the chondrocytes contained in the chondrons is improved.
  • chondron is understood as meaning the unit comprising chondrocyte and the surrounding pericellular environment, i. the pericellular glycocalyx and the pericellular capsule, understood. Chondrocytes and their pericellular environment form a structural and functional unit.
  • chondrocytes are isolated, expanded in the laboratory, applied to a carrier material and implanted in the cartilage defect.
  • the isolation of the chondrocytes destroys the pericellular matrix, and thus the structure of the chondron.
  • the isolated chondrocytes produce insufficient amounts of glycosaminogly- and collagen type II, whereby the biomechanical properties of this cartilage formed from the ACT are inferior to those of the original cartilaginous tissue.
  • the present inventors have recognized that the isolation of physiologically complete chondrons from the cartilage tissue and their use to form cartilage replacement tissue offers an improved approach to the therapy of cartilage damage compared to the method known in the art.
  • chondrons for the treatment of cartilage damage or diseases of the large joints such. the knee, hip, jump, shoulder or elbow joint or the spine, in particular for the treatment of disc damage, are used.
  • cartilage damage or diseases of joints in these areas include, for example, osteochondritis dissecans, osteoarthritis, arthritis and osteoarthritis, ie inflammatory and degenerative joint diseases.
  • chondrons With the use of chondrons according to the invention, such diseases, ie cartilage degeneration and the resulting osteoarthritis / arthrosis can be treated in a targeted manner, as well as a progression of osteoarthritis can be prevented or delayed.
  • Chondrons as explained above, form a functional unit of chondrocytes with their immediate surrounding pericellular matrix, and can be obtained therefrom mechanically and enzymatically from cartilaginous tissue. Both metabolically and biomechanically, chondrons are of great functional importance because their structure plays a major role in biomechanical, biophysical and biochemical interactions between chondrocyte and ECM.
  • Chondron pellets form significantly more glycosaminogly- kane and collagen type I as chondrocyte pellets, which is why they are particularly suitable for the claimed use in comparison to the chondrocytes hitherto used isolated in the ACT.
  • the inventors have in fact recognized that due to the preserved, original pericellular matrix of the chondrons, the formation of a hyaline-like matrix in cartilage damage can be promoted much more strongly than a pericellular matrix, which must be newly synthesized by expanded chondrocytes.
  • chondrons in the diseases / injuries listed offers the advantage that they provide as an important aggrecan reservoir the essential markomolecule for the hydrodynamic cartilage function and for cartilage proteoglycans.
  • the chondrons also provide mechanical protection for chondrocytes from biomechanical overload.
  • chondrons are non-immunogenic, and therefore much more compatible in their use than these.
  • the use of the invention thus offers the advantage that not only young patients or those with isolated, smaller cartilage defects can be treated, but now older patients and / or patients with major cartilage damage, currently still by an implantation of artificial joints or only be treated by conservative measures such as painkillers etc.
  • the chondrons are used for the treatment of osteoarthritis / osteoarthitis or osteochondrosis dissecans.
  • osteoarthritis or arthrosis is understood to mean a joint disease with destruction of the cartilage surfaces.
  • Ostochondrosis dissecans is understood to mean the detachment of a cartilaginous piece (flake) by, for example, an accident or also by other unexplained causes. which can lead to the development of arthritis / osteoarthritis.
  • These diseases occur especially in the knee joint, in the upper ankle joint, in the hip joint, in the shoulder joint and in the elbow joint, not only in humans, but also in animals, such as in dogs, (racing) horses, cats, cows or pigs.
  • chondrons which were obtained from autologous, so the body's own, cartilage material.
  • This embodiment has the advantage that it can be used on the body's own and thus patient's own material, which possibly minimizes unwanted reactions of the body to the chondrons.
  • chondrons obtained from heterologous, allogenic or xenogenic cartilage material are used.
  • allogeneic material is meant cartilage material from a donor of the same species as the patient to be treated, and "xenogeneic” material from cartilage material from a donor of a species other than the patient into whom the chondrons are to be reincorporated.
  • This embodiment has the advantage that it is also possible to treat patients in whom cartilage material which is insufficiently good or in quantity can be provided for the isolation of chondrons.
  • the chondrons can be used after their provision either directly into the area to be treated with cartilage damage or cultivated in vitro, which can be used after cultivation, the chondrons with or without a corresponding carrier material in the joint.
  • the present invention also relates to the use of chondrons derived from cartilage material for the in vitro production of cartilage. replacement tissue. These tissues can then be implanted in the affected area of the patient from whom the original cartilage material has been removed.
  • the chondrons are obtained as follows: a) in vitro isolation of chondrons from a biological cartilage tissue sample of a patient by means of comminution and / or enzymatic digestion, in particular Dispase II and collagenase P, wherein the Digestion is preferably carried out by incubation with the enzymes for a period of 5 hours and preferably at 37 ° C with stirring, followed by sieving, preferably with a 100 ⁇ m sieve, to obtain chondrons; b) in vitro expansion of the chondrons by culturing the chondrons obtained in step a) in monolayer or three-dimensional culture in standard medium;
  • Step b) can be carried out, for example, the following standard media: F12 + GlutaMAX, Gibco 21885 (250 ml), DMEM + GlutaMAX, Gibco 31765 (250 ml), FBS Superior, Biochrom S0615 (50 ml), PenStrep, Gibco 15140 (10 ml), partricin (fungicides), biochrome A2812 (5 ml), L-ascorbic acid phosphate magnesium salt, Sigma Aldrich A8960 (0.5 ml).
  • standard media F12 + GlutaMAX, Gibco 21885 (250 ml), DMEM + GlutaMAX, Gibco 31765 (250 ml), FBS Superior, Biochrom S0615 (50 ml), PenStrep, Gibco 15140 (10 ml), partricin (fungicides), biochrome A2812 (5 ml), L-ascorbic acid phosphate magnesium salt, Sigma Aldrich A8960 (0.5 ml).
  • cartilage replacement tissue is obtained after adaptation under GMP conditions.
  • the thus isolated chondrons can then be used directly and / with carrier material for the treatment and thus for the generation of cartilage replacement tissue in vivo, or for the in vitro production of cartilage replacement tissue.
  • a "biological sample” is understood to mean any material already taken from a patient's body, preferably tissue, more preferably cartilage tissue, the viable cells, in particular chondrons, chondrocytes or their precursors, cell aggregates, and / or other cell-free material contains.
  • the biological sample may be an endogenous sample, ie a sample of the patient to be treated with the chondrons obtained therefrom, or an allogeneic / xenogeneic sample.
  • the patient is a mammal, preferably a human.
  • a mammal preferably a human.
  • analogous applications in other mammals such as horses, camels, dogs, cats, etc., are also being considered since there is an increasing interest in effective treatment of osteoarthritis / osteochondrosis dissecans / cartilage damage consists of these animals.
  • the chondrons thus obtained for the treatment of cartilage, meniscal, bone or disc damage, - diseases, or -degenerationen, or for the treatment of osteoarthritis / osteochondrosis dissecans, in particular a human, used become.
  • chondrons used according to the present invention may be further administered together with pharmaceutically acceptable carriers and / or excipients, and optionally therapeutically active substances.
  • pharmaceutically acceptable excipients or excipients as used herein means any substance / composition to be administered to a patient in pharmacy which does not or not adversely affect cells, and / or which can support or facilitate the pharmacological use of the chondrons
  • therapeutically active substance is further understood any substance used for the purpose of treating or ameliorating a clinical picture of a patient. It is understood that the above-mentioned features and those yet to be explained not only in the combination specified, but also in other combinations or alone, without departing from the scope of the present invention.
  • Fig. 1 (A) is a schematic representation of the chondron organization and the surrounding collagen fibers with chondrocyte (C), pericellular glycocalyx (PG), pericellular capsule (PC), territorial matrix (M) and interteritorial (IM) matrix ; and (B) a three-dimensional representation of a solitary chondroma; Reference: C. Anthony Poole; 1997;
  • FIG. 2 Fluorescence microscopy image with collagen type VI staining after isolation from human cartilage tissue A) from chondrocytes and B) from chondrons; in the present case two chondrons: B) on the left a chondron, which contains a cell; B) on the right a chondron, which contains two cells (own data);
  • Fig. 3 fluorescence microscopy images with A) a collagen type II stain, B) a collagen type VI stain, C) an aggrecan molecule stain;
  • Fig. 4 A) fluorescence microscopy images of a chondroma consisting of several cells, B) transmitted light microscopy image of the same chondron, C) and D) collagen type II fibers thereof Chondrons as a link to the extracellular cartilage matrix (own data);
  • OA chondrons shows a diagram of the gene expression profiles of chondrons from osteoarthritic joints (OA chondrons) and in comparison of chondrocytes from the same arthritic joints (OA chondrocytes) and chondrocytes from a joint of a young patient, who has an autologous chondrocyte transplantation (ACT) of the above shown chondrocytes (ACT chondrocytes); and
  • Fig. 6 is a diagram for the relative cell number of chondrons
  • Chrondocytes after a certain culture period Chrondocytes after a certain culture period.
  • a chondrocyte in its pericellular environment, the chondron.
  • the chondrocyte and its pericellular environment form a functional unit and have a multifaceted importance for the function of the hyaline cartilage.
  • a chondron consists of a single or multiple chondrocytes (C) enclosed by the pericellular glycocalyx (PG) and a fibrillar pericellular capsule (PC).
  • the capsule defines the pericellular matrix around the chondrocyte.
  • OA osteoarthritic
  • the fluorescence microscopy images in Figure 2 show that living chondrons could be recovered from human tissue with their intact structure; Furthermore, the fluorescence microscopy images in Fig. 3 show that the obtained chondrons produce the fractions, collagen type II, type VI and aggrecan, which are fundamental for cartilage function, in quantities which can be detected by conventional techniques.
  • Fig. 4 shows that chondrons can be obtained with their fiber network. This may be. relevant for improved / superior function of the chondrone.
  • the isolation of the fiber network and the use of chondrons with and without this fiber network is included in the invention.
  • chondrons are superior to chondrocytes.
  • gene expression of chondrons even from osteoarthrotic diseased joints, is shown to be superior to the chondrocytes of the same joint as well as a young and relatively healthy subject to ACT.
  • chondrons show a significantly faster proliferation rate than chondrocytes, so that in a laboratory phase of a given length More living chondrons are available for transplantation than chondrocytes.
  • the introduction of chondrons into the human or animal joint as a therapy has not yet been performed, but can be based on the data presented herein with the previously clinically proven, approved and used in clinical routine daily methods.
  • the isolated chondrons can be introduced instead of the usually used chondrocytes in a carrier, which is sewn or glued or inserted after punching a cartilage defect in this defect.
  • z. B. also be used a gel which is injected into the defect. All methods approved for ACT are also eligible.

Abstract

The present invention relates to the use of chondrons to treat damage to or degeneration or diseases of cartilage, bone, menisci or intervertebral discs, in particular osteoarthritis, arthrosis, or osteochondritis dissecans, in particular in humans and horses.

Description

Chondrone zur Knorpeltherapie  Chondrone for cartilage therapy
[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft die Verwendung von körpereigenen Strukturen zur Knorpel-, Knochen-, Meniskus- und Bandscheibentherapie sowie ein Verfahren zur Gewinnung dieser körpereigenen Strukturen. The present invention relates to the use of endogenous structures for cartilage, bone, meniscus and disc therapy and a method for obtaining these endogenous structures.
[0002] Knorpelschädigungen wie -erkrankungen oder -degenerationen können vielfältige Ursachen haben. Allen Schädigungen gemeinsam sind aber der Verlust und die Veränderung der zwischen und über den Chondrozyten gelegenen Matrix. Als Folge wird die Knorpeloberfläche zunächst rau, dann wird Knorpelsubstanz verloren, es entwickelt sich eine Arthrose, was wiederum die Funktion des betroffenen Gelenkes einschränkt. Cartilage damage such as diseases or degenerations can have many causes. Common to all damage, however, is the loss and alteration of the matrix located between and above the chondrocytes. As a result, the cartilaginous surface initially becomes rough, then cartilage substance is lost, it develops an arthrosis, which in turn limits the function of the affected joint.
[0003] Als Chondrose werden allgemein die degenerativen Veränderungen des Knorpels bezeichnet. Bei Bandscheiben kommt es dabei zu einer Verschmälerung des Zwischenwirbelabstandes eines oder mehrerer Wirbelsegmente im Vergleich zu den restlichen Wirbelkörpern, wodurch die Höhe der Zwischenwirbelräume abnimmt. Als Ursache kommen dabei entweder angeborene oder erworbene Veränderungen in Frage, wobei letztere degenerativ, entzündlich, oder operativ ausgelöst sein können. Ist darüber hinaus auch der darunterliegende Knochen beteiligt, spricht man von Osteochondrosen. Bei den großen und kleinen Gelenken des Bewegungsapparates kommt es durch Veränderungen des Knorpel- und des Knochengewebes zur Ausbildung der Arthrose / Osteoarthritis, welche ebenfalls durch angeborene oder erworbene Veränderungen entstehen kann. Als Ursache kommen z.B. degenerative, entzündliche, posttraumatische Faktoren und Erkrankungen des Zentralnervensystems in Frage. Die sich bei einer Arthrose / Osteoarthritis aus dem Knorpelverband herauslösenden Knorpelstückchen, bzw. der sich hieraus ergebende Zustand, wird als Osteochondrosis dissecans bezeichnet, welcher auch im Rahmen eines Unfalls oder ohne heute medizinisch erkennbare Ursachen auftritt und ebenfalls die Entstehung der Arthrose / Osteoarthrits herbeiführt. Chondrosis is generally referred to as the degenerative changes of the cartilage. In intervertebral discs, there is a narrowing of the intervertebral space between one or more vertebral segments compared to the remaining vertebral bodies, whereby the height of the intervertebral spaces decreases. The cause may be either congenital or acquired changes, the latter being degenerative, inflammatory, or operative. In addition, if the underlying bone involved, it is called osteochondrosis. Changes in the cartilaginous and osseous tissues in the large and small joints of the musculoskeletal system lead to osteoarthritis, which can also be caused by congenital or acquired changes. The cause may be degenerative, inflammatory, post-traumatic factors and diseases of the central nervous system in question. The resulting in an arthritis / osteoarthritis from the cartilaginous cartilage pieces, or the resulting state is referred to as osteochondritis dissecans, which also occurs in the context of an accident or today medically identifiable causes and also causes the development of osteoarthritis / osteoarthritis.
[0004] In den vergangenen Jahrzehnten haben sich chirurgische Eingriffe zur Knorpelreparatur etabliert. Bei einer Gelenkknorpel-Reparaturbehandlung ist Ziel die Entfernung des erkrankten Knorpels und die Wiederherstellung einer Knorpeloberfläche. Eine moderne, vielversprechende und klinisch etablierte Therapie eines Knorpelschadens ist die Implantation von patienteneigenen, sogenannten autologen Chondrozyten in einer Matrix. Dieser Eingriff wird als autologe Chondrozyten- Transplantation, abgekürzt ACT (Englisch: ACI), bezeichnet. Eine ACT führt mittelfristig bei kleineren, klar umgrenzten Knorpelläsionen zu einem guten klinischem Erfolg. Allerdings können größere Defekte oder korrespondierende Defekte auf gegenüber liegenden Knorpeloberflächen damit nicht behandelt werden. Darüber hinaus führt auch die ACT zur Ausbildung lediglich eines hyalin-artigen Knorpels, dessen Qualität weder klinisch noch histologisch dem hyalinen Knorpel entspricht. Dies zeigt sich in einer verminderten biomechanischen Qualität des hyalin-artigen (Faser-)Knorpels, wodurch eine weitere Degeneration und damit auch die Entstehung der Arthrose nur aufgeschoben, aber nicht aufgehoben werden kann. [0005] Daher ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Therapiemöglichkeit bereitzustellen, mit der auch größere Defekte behandelt werden können. In recent decades, surgical procedures for cartilage repair have been established. In articular cartilage repair treatment, the goal is removal of the diseased cartilage and restoration of a cartilage surface. A modern, promising and clinically established therapy for cartilage damage is the implantation of the patient's own, so-called autologous chondrocytes in a matrix. This procedure is referred to as autologous chondrocyte transplantation, abbreviated to ACT (English: ACI). In the medium term, an ACT leads to good clinical success in smaller, well-defined cartilage lesions. However, larger defects or corresponding defects on opposing cartilage surfaces can not be treated with it. In addition, the ACT also leads to the formation of only a hyaline-like cartilage, the quality of which neither clinically nor histologically corresponds to the hyaline cartilage. This is reflected in a reduced biomechanical quality of the hyaline-like (fibrous) cartilage, whereby further degeneration and thus also the development of osteoarthritis can only be deferred, but can not be reversed. It is therefore an object of the present invention to provide a comparison with the prior art improved therapy option with which even larger defects can be treated.
[0006] Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch die Verwendung von Chondronen zur Behandlung von Knorpel-, Knochen-, Meniskus- oder Bandscheiben-Schäden oder Erkrankungen sowie die hieraus resultierende Arthrose / Osteoarthritis. According to the invention this object is achieved by the use of chondrons for the treatment of cartilage, bone, meniscus or disc damage or diseases and the resulting osteoarthritis / osteoarthritis.
[0007] Ferner wir die Erfindung durch ein Verfahren zur Gewinnung von Chondronen gelöst, mit dem körpereigene oder auch allogene und xenogene Chondrone isoliert werden können. Further, we solved the invention by a method for obtaining chondrons, can be isolated with the body's own or allogenic and xenogeneic chondrons.
[0008] Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird dadurch vollkommen gelöst. Mit dem Einsatz von Chondronen wird ein Mittel bereitgestellt, mit dem einerseits auch größere Knorpel-Defekte behandelt werden können, sowie andererseits das Langzeitüberleben der in den Chondronen enthaltenen Chondrozyten verbessert wird. The object underlying the invention is thereby completely solved. The use of chondrons provides a means by which on the one hand larger cartilage defects can be treated and on the other hand the long-term survival of the chondrocytes contained in the chondrons is improved.
[0009] Unter einem "Chondron" wird dabei vorliegend die Einheit aus Chondrozyt und die diesen umgebende perizelluläre Umgebung, d.h. der perizellulären Glykokalix und der perizellulären Kapsel, verstanden. Chondrozyten und ihre perizelluläre Umgebung bilden eine strukturelle und funktionelle Einheit. In the present case, a "chondron" is understood as meaning the unit comprising chondrocyte and the surrounding pericellular environment, i. the pericellular glycocalyx and the pericellular capsule, understood. Chondrocytes and their pericellular environment form a structural and functional unit.
[0010] Bei der gegenwärtig angewandten ACT werden gesunde Knorpelzylinder eines Patienten, bspw. aus dem Kniegelenk, entnommen. Hieraus werden Chondrozyten isoliert, im Labor expandiert, auf ein Trägermaterial aufgebracht und in den Knorpeldefekt implantiert. Bei der Isolierung der Chondrozyten wird die perizelluläre Matrix, und damit die Struktur des Chondrons, zerstört. Dadurch produzieren die isolierten Chondrozyten ungenügende Mengen an Glykosaminogly- kan und Kollagen Typ II, wodurch die biomechanischen Eigenschaften dieses, aus der ACT gebildeten Knorpels, schlechter sind als die des originalen Knorpelgewebes. In the ACT currently used, healthy cartilage cylinders of a patient, for example, from the knee joint, are removed. From this, chondrocytes are isolated, expanded in the laboratory, applied to a carrier material and implanted in the cartilage defect. The isolation of the chondrocytes destroys the pericellular matrix, and thus the structure of the chondron. As a result, the isolated chondrocytes produce insufficient amounts of glycosaminogly- and collagen type II, whereby the biomechanical properties of this cartilage formed from the ACT are inferior to those of the original cartilaginous tissue.
[0011] Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben erkannt, dass die Isolierung von physiologisch kompletten Chondronen aus dem Knorpelgewebe und deren Einsatz zur Bildung von Knorpelersatzgewebe einen gegenüber dem im Stand der Technik bekannten Verfahren verbesserten Ansatz zur Therapie von Knorpelschäden bietet. The present inventors have recognized that the isolation of physiologically complete chondrons from the cartilage tissue and their use to form cartilage replacement tissue offers an improved approach to the therapy of cartilage damage compared to the method known in the art.
[0012] Dabei ist insbesondere bevorzugt, wenn die Chondrone zur Behandlung von Knorpelschädigungen bzw. -erkrankungen der großen Gelenke wie z.B. das Knie-, Hüft-, Sprung-, Schulter- oder Ellbogengelenk oder der Wirbelsäule, insbesondere auch zur Behandlung von Bandscheibenschäden, eingesetzt werden. It is particularly preferred if the chondrons for the treatment of cartilage damage or diseases of the large joints such. the knee, hip, jump, shoulder or elbow joint or the spine, in particular for the treatment of disc damage, are used.
[0013] Im Bereich der Behandlungen für betroffene Gelenke und Wirbelsäulen eines Patienten, insbesondere eines Säugetieres, bspw. eines Menschen, ist nach wie vor der Bedarf an effektiven und dauerhaften Therapieverfahren groß. Zu den Knorpelschädigungen bzw. -erkrankungen von Gelenken in diesen Bereichen zählen bspw. die Osteochondrosis dissecans, die Arthrose, die Arthritis und die Osteoarthritis, also entzündliche und degenerative Gelenkerkrankungen. In the field of treatments for affected joints and spinal columns of a patient, in particular a mammal, eg. Of a human, the need for effective and durable therapy is still great. The cartilage damage or diseases of joints in these areas include, for example, osteochondritis dissecans, osteoarthritis, arthritis and osteoarthritis, ie inflammatory and degenerative joint diseases.
[0014] Mit der erfindungsgemäßen Verwendung von Chondronen können solche Erkrankungen, d.h. Knorpeldegenerationen und die resultierende Osteoarthritis / Arthrose gezielt behandelt, sowie ein Fortschreiten der Arthrose verhindert oder verzögert werden. Chondrone bilden, wie weiter oben bereits erläutert, eine funktionelle Einheit aus Chondrozyten mit ihrer unmittelbar umgebenden perizellulären Matrix, und können aus dieser mechanisch und enzymatisch aus Knorpelgewebe gewonnen werden. Sowohl metabolisch also auch biomechanisch haben Chondrone eine große funktionelle Bedeutung, da deren Struktur bei biomechanischen, biophysikalischen und biochemischen Interaktionen zwischen Chondrozyt und ECM eine große Rolle spielt. Ferner bilden Chondron-Pellets signifikant mehr Glykosaminogly- kane und Kollagen Typ I als Chondrozyten-Pellets, weshalb sie sich für die beanspruchte Verwendung im Vergleich zu den in der ACT bisher isoliert eingesetzten Chondrozyten besonders eignen. Die Erfinder haben nämlich erkannt, dass aufgrund der erhaltenen, originalen perizellulären Matrix der Chondrone die Ausbildung einer hyalin-artigen Matrix bei Knorpelschädigungen deutlich stärker gefördert werden kann, als eine perizelluläre Matrix, die von expandierten Chondrozyten erst neu synthetisiert werden muss. With the use of chondrons according to the invention, such diseases, ie cartilage degeneration and the resulting osteoarthritis / arthrosis can be treated in a targeted manner, as well as a progression of osteoarthritis can be prevented or delayed. Chondrons, as explained above, form a functional unit of chondrocytes with their immediate surrounding pericellular matrix, and can be obtained therefrom mechanically and enzymatically from cartilaginous tissue. Both metabolically and biomechanically, chondrons are of great functional importance because their structure plays a major role in biomechanical, biophysical and biochemical interactions between chondrocyte and ECM. Furthermore, Chondron pellets form significantly more glycosaminogly- kane and collagen type I as chondrocyte pellets, which is why they are particularly suitable for the claimed use in comparison to the chondrocytes hitherto used isolated in the ACT. The inventors have in fact recognized that due to the preserved, original pericellular matrix of the chondrons, the formation of a hyaline-like matrix in cartilage damage can be promoted much more strongly than a pericellular matrix, which must be newly synthesized by expanded chondrocytes.
[0015] Ferner bietet die Verwendung von Chondronen bei den aufgeführten Erkrankungen/Schädigungen den Vorteil, dass diese als wichtiges Aggrekan- Reservoir das wesentliche Markomolekül für die hydrodynamische Knorpelfunktion und für Knorpel-Proteoglykane liefern. Darüber hinaus bieten die Chondrone auch einen mechanischen Schutz für Chondrozyten vor einer biomechanischen Überlastung. Ferner sind Chondrone - im Gegensatz zu Chondrozyten - nicht immunogen, und damit in ihrer Anwendung deutlich verträglicher als diese. Furthermore, the use of chondrons in the diseases / injuries listed offers the advantage that they provide as an important aggrecan reservoir the essential markomolecule for the hydrodynamic cartilage function and for cartilage proteoglycans. In addition, the chondrons also provide mechanical protection for chondrocytes from biomechanical overload. Furthermore, unlike chondrocytes, chondrons are non-immunogenic, and therefore much more compatible in their use than these.
[0016] Die erfindungsgemäße Verwendung bietet damit den Vorteil, dass nicht nur junge Patienten oder solche mit isolierten, kleineren Knorpeldefekten behandelt werden können, sondern nunmehr auch ältere Patienten und/oder Patienten mit größeren Knorpelschäden, die gegenwärtig noch durch eine Implantation künstlicher Gelenke oder nur durch konservative Maßnahmen wie Schmerzmittel etc. behandelt werden. The use of the invention thus offers the advantage that not only young patients or those with isolated, smaller cartilage defects can be treated, but now older patients and / or patients with major cartilage damage, currently still by an implantation of artificial joints or only be treated by conservative measures such as painkillers etc.
[0017] In einer Ausführungsform der Erfindung werden die Chondrone zur Behandlung der Arthrose / Osteoarthitis oder Osteochondrosis dissecans eingesetzt. In one embodiment of the invention, the chondrons are used for the treatment of osteoarthritis / osteoarthitis or osteochondrosis dissecans.
[0018] Wie bereits weiter oben erwähnt wird unter Osteoarthritis" bzw. Arthrose eine Gelenkerkrankung mit Zerstörung der Knorpelflächen verstanden. Mit "Osteochondrosis dissecans" wird das Herauslösen eines Knorpelstückchens (Flake) durch z.B. einen Unfall oder auch durch andere, nicht geklärte Ursachen verstanden, was zur Ausbildung einer Arthrose / Osteoarthritis führen kann. Diese Erkrankungen treten insbesondere im Kniegelenk, im oberen Sprunggelenk, Im Hüftgelenk, im Schultergelenk und im Ellbogengelenk auf, und zwar nicht nur beim Menschen, sondern auch bei Tieren, wie bei Hunden, (Renn)-Pferden, Katzen, Kühen oder Schweinen. As already mentioned above, "osteoarthritis" or arthrosis is understood to mean a joint disease with destruction of the cartilage surfaces. "Osteochondrosis dissecans" is understood to mean the detachment of a cartilaginous piece (flake) by, for example, an accident or also by other unexplained causes. which can lead to the development of arthritis / osteoarthritis. These diseases occur especially in the knee joint, in the upper ankle joint, in the hip joint, in the shoulder joint and in the elbow joint, not only in humans, but also in animals, such as in dogs, (racing) horses, cats, cows or pigs.
[0019] In einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen Verwendung ist bevorzugt, wenn Chondrone eingesetzt werden, die aus autologem, also körpereigenem, Knorpelmaterial gewonnen wurden. In a further development of the use according to the invention is preferred when chondrons are used, which were obtained from autologous, so the body's own, cartilage material.
[0020] Diese Ausführungsform hat den Vorteil, dass auf körpereigenes und damit Patienten-eigenes Material zurückgegriffen werden kann, was ev. unerwünschte Reaktionen des Körpers auf die Chondrone minimiert. This embodiment has the advantage that it can be used on the body's own and thus patient's own material, which possibly minimizes unwanted reactions of the body to the chondrons.
[0021] Gemäß einer wiederum anderen Ausführungsform werden aus hete- rologem, allogenem oder xenogenem Knorpelmaterial gewonnene Chondrone eingesetzt. Dabei wird unter "allogenem" Material Knorpelmaterial von einem Spender der gleichen Spezies wie der zu behandelnde Patient verstanden, und unter "xenogenem" Material Knorpelmaterial von einem Spender einer anderen Spezies als der Patient, in den die Chondrone wieder eingebracht werden sollen. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, dass auch Patienten behandelt werden können, bei denen nicht hinreichend gutes oder in der Menge ausreichendes Knorpelmaterial für die Isolierung von Chondronen bereitgestellt werden kann. [0021] According to yet another embodiment, chondrons obtained from heterologous, allogenic or xenogenic cartilage material are used. By "allogeneic" material is meant cartilage material from a donor of the same species as the patient to be treated, and "xenogeneic" material from cartilage material from a donor of a species other than the patient into whom the chondrons are to be reincorporated. This embodiment has the advantage that it is also possible to treat patients in whom cartilage material which is insufficiently good or in quantity can be provided for the isolation of chondrons.
[0022] Vorliegend versteht es sich, dass die Chondrone nach deren Bereitstellung entweder direkt in den zu behandelnden Bereich mit Knorpelschaden eingesetzt oder in vitro kultiviert werden können, wobei nach Kultivierung die Chondrone mit oder ohne ein entsprechendes Trägermaterial in das Gelenk eingesetzt werden können. In the present case, it is understood that the chondrons can be used after their provision either directly into the area to be treated with cartilage damage or cultivated in vitro, which can be used after cultivation, the chondrons with or without a corresponding carrier material in the joint.
[0023] Daher betrifft die vorliegende Erfindung auch die Verwendung von aus Knorpelmaterial gewonnenen Chondronen zur in vitro Herstellung von Knorpel- ersatzgewebe. Diese Gewebe kann dann dem Patienten, dem das ursprüngliche Knorpelmaterial entnommen wurde, in die betroffene Stelle implantiert werden. Therefore, the present invention also relates to the use of chondrons derived from cartilage material for the in vitro production of cartilage. replacement tissue. These tissues can then be implanted in the affected area of the patient from whom the original cartilage material has been removed.
[0024] In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verwendung werden dabei die Chondronen folgendermaßen gewonnen: a) in vitro Isolierung von Chondronen aus einer biologischen Knorpelge- websprobe eines Patienten mittels Zerkleinern und/oder enzymatischem Verdau, insbesondere mit Dispase II und Collagenase P, wobei der Verdau vorzugsweise durch eine Inkubation mit den Enzymen über einen Zeitraum von 5h und vorzugsweise bei 37 °C unter Rühren durchgeführt wird, und anschließendem Sieben, vorzugsweise mit einem 100 pm Sieb, zur Gewinnung von Chondronen; b) in vitro Expandierung der Chondrone durch Kultivierung der in Schritt a) gewonnenen Chondrone in Monolayer- oder dreidimensionaler Kultur in Standardmedium; In a preferred embodiment of the use according to the invention, the chondrons are obtained as follows: a) in vitro isolation of chondrons from a biological cartilage tissue sample of a patient by means of comminution and / or enzymatic digestion, in particular Dispase II and collagenase P, wherein the Digestion is preferably carried out by incubation with the enzymes for a period of 5 hours and preferably at 37 ° C with stirring, followed by sieving, preferably with a 100 μm sieve, to obtain chondrons; b) in vitro expansion of the chondrons by culturing the chondrons obtained in step a) in monolayer or three-dimensional culture in standard medium;
[0025] Schritt b) kann dabei bspw. folgenden Standardmedien durchgeführt werden: F12 + GlutaMAX, Gibco 21885 (250 ml), DMEM + GlutaMAX, Gibco 31765 (250 ml), FBS Superior, Biochrom S0615 (50 ml), PenStrep, Gibco 15140 (10 ml), Partricin (Fungizide), Biochrom A2812 (5 ml), L-Ascorbinsäure-Phosphat- Magnesiumsalz, Sigma Aldrich A8960 (0.5 ml). Step b) can be carried out, for example, the following standard media: F12 + GlutaMAX, Gibco 21885 (250 ml), DMEM + GlutaMAX, Gibco 31765 (250 ml), FBS Superior, Biochrom S0615 (50 ml), PenStrep, Gibco 15140 (10 ml), partricin (fungicides), biochrome A2812 (5 ml), L-ascorbic acid phosphate magnesium salt, Sigma Aldrich A8960 (0.5 ml).
[0026] Dabei ist insbesondere bevorzugt, wenn das Knorpelersatzgewebe nach Adaption unter GMP-Bedingungen gewonnen wird. It is particularly preferred if the cartilage replacement tissue is obtained after adaptation under GMP conditions.
[0027] Erfindungsgemäß können die derart isolierten Chondrone dann direkt und mit/ohne Trägermaterial zur Behandlung und damit zur Generierung von Knorpelersatzgewebe in vivo eingesetzt werden, oder aber zur in vitro Herstellung von Knorpelersatzgewebe. [0028] Vorliegend wird dabei unter einer "biologischen Probe" jedes von einem Körper eines Patienten bereits entnommene Material verstanden, vorzugsweise Gewebe, noch bevorzugter Knorpelgewebe, das lebensfähige Zellen, insbesondere Chondrone, Chondrozyten oder deren Vorläufer, Zellverbände, und/oder sonstiges zellfreies Material enthält. Dabei kann die biologische Probe eine körpereigene Probe sein, also eine Probe des Patienten, der mit den hieraus gewonnenen Chondronen behandelt werden soll, oder aber eine allogene / xenogene Probe. According to the invention, the thus isolated chondrons can then be used directly and / with carrier material for the treatment and thus for the generation of cartilage replacement tissue in vivo, or for the in vitro production of cartilage replacement tissue. In the present case, a "biological sample" is understood to mean any material already taken from a patient's body, preferably tissue, more preferably cartilage tissue, the viable cells, in particular chondrons, chondrocytes or their precursors, cell aggregates, and / or other cell-free material contains. In this case, the biological sample may be an endogenous sample, ie a sample of the patient to be treated with the chondrons obtained therefrom, or an allogeneic / xenogeneic sample.
[0029] Dabei ist vorliegend insgesamt bevorzugt, wenn der Patient ein Säugetier, vorzugsweise ein Mensch ist. Neben der Anwendung beim Menschen, kommen selbstverständlich auch analoge Anwendungen bei anderen Säugetieren, wie Pferde, Kamele, Hunden, Katzen, etc. in Betracht, da zunehmend auch hier ein Interesse an einer effektiven Behandlung der Arthrose / Osteoarthritis / Osteo- chondrosis dissecans / Knorpelschaden dieser Tiere besteht. In the present case, it is overall preferred if the patient is a mammal, preferably a human. In addition to the use in humans, of course, analogous applications in other mammals, such as horses, camels, dogs, cats, etc., are also being considered since there is an increasing interest in effective treatment of osteoarthritis / osteochondrosis dissecans / cartilage damage consists of these animals.
[0030] Erfindungsgemäß können die so gewonnenen Chondrone zur Behandlung von Knorpel-, Meniskus-, Knochen-, oder Bandscheibenschäden, - erkrankungen, oder -degenerationen, oder zur Behandlung der Arthrose / Osteoarthritis </ Knorpelschaden / Osteochondrosis dissecans, insbesondere eines Menschen, eingesetzt werden. According to the invention, the chondrons thus obtained for the treatment of cartilage, meniscal, bone or disc damage, - diseases, or -degenerationen, or for the treatment of osteoarthritis / osteochondrosis dissecans, in particular a human, used become.
[0031] Die Chondrone, die gemäß der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden, können dabei ferner zusammen mit pharmazeutisch akzeptierbaren Trägerund/oder Hilfsstoffen, und ggf. therapeutisch wirksame Substanzen verabreicht werden. Dabei wird unter "pharmazeutisch akzeptierbaren Träger- oder Hilfsstoffen" vorliegend jede in der Pharmazie im Zusammenhang mit an einen Patienten zu verabreichende Substanz/Zusammensetzung verstanden, die Zellen nicht oder nicht nachteilig beeinflusst, und/oder die pharmakologisch die Anwendung der Chondrone unterstützen oder erleichtern kann. Unter "therapeutisch wirksamer Substanz" wird ferner jede Substanz verstanden, die für die Zwecke einer Behandlung oder Verbesserung eines Krankheitsbildes eines Patienten eingesetzt wird. [0032] Es versteht sich, dass die oben genannten und nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendet werden können, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen. The chondrons used according to the present invention may be further administered together with pharmaceutically acceptable carriers and / or excipients, and optionally therapeutically active substances. In this case, "pharmaceutically acceptable excipients or excipients" as used herein means any substance / composition to be administered to a patient in pharmacy which does not or not adversely affect cells, and / or which can support or facilitate the pharmacological use of the chondrons , By "therapeutically active substance" is further understood any substance used for the purpose of treating or ameliorating a clinical picture of a patient. It is understood that the above-mentioned features and those yet to be explained not only in the combination specified, but also in other combinations or alone, without departing from the scope of the present invention.
[0033] Die Erfindung wird in der nachstehenden Beschreibung und den beigefügten Figuren näher erläutert. The invention will be explained in more detail in the following description and the accompanying drawings.
[0034] Es zeigen: [0034] In the drawings:
Fig. 1 (A) eine schematische Darstellung der Chondron-Organisation und der umgebenden Kollagen-Fasern mit Chondrozyt (C), perizellulärer Glykokalix (PG), perizellulärer Kapsel (PC), territoriel- ler Matrix (M) und interteritorieller (IM) Matrix; sowie (B) eine dreidimensionale Repräsentation eines solitären Chondrom; Referenz: C. Anthony Poole; 1997; Fig. 1 (A) is a schematic representation of the chondron organization and the surrounding collagen fibers with chondrocyte (C), pericellular glycocalyx (PG), pericellular capsule (PC), territorial matrix (M) and interteritorial (IM) matrix ; and (B) a three-dimensional representation of a solitary chondroma; Reference: C. Anthony Poole; 1997;
Fig. 2 Fluoreszenzmikroskopiebild mit einer Kollagen Typ VI Färbung nach der Isolierung aus dem menschlichen Knorpelgewebe A) von Chondrozyten und B) von Chondronen; im vorliegenden Fall zwei Chondrone: B) links ein Chondron, welches eine Zelle enthält; B) rechts ein Chondron, welches zwei Zellen enthält (eigene Daten); Fig. 2 Fluorescence microscopy image with collagen type VI staining after isolation from human cartilage tissue A) from chondrocytes and B) from chondrons; in the present case two chondrons: B) on the left a chondron, which contains a cell; B) on the right a chondron, which contains two cells (own data);
Fig. 3 Fluoreszenzmikroskopiebilder mit A) einer Kollagen Typ II Färbung, B) einer Kollagen Typ VI Färbung, C) einer Aggrekan- Molekül-Färbung; Fig. 3 fluorescence microscopy images with A) a collagen type II stain, B) a collagen type VI stain, C) an aggrecan molecule stain;
Fig. 4 A) Fluoreszenzmikroskopiebilder eines Chondrom bestehend aus mehreren Zellen, B) Durchlichtmikroskopiebild desselben Chondrons, C) und D) Kollagen Typ II Fasern desselben Chondrons als Verbindung mit der extrazellulären Knorpelmatrix (eigene Daten); Fig. 4 A) fluorescence microscopy images of a chondroma consisting of several cells, B) transmitted light microscopy image of the same chondron, C) and D) collagen type II fibers thereof Chondrons as a link to the extracellular cartilage matrix (own data);
Fig. 5 ein Diagramm der Genexpressionsprofile von Chondronen aus osteoarthrotischen Gelenken (OA Chondrone) sowie im Vergleich von Chondrozyten aus denselben arthrotischen Gelenken (OA Chondrozyten) und von Chondrozyten aus einem Gelenk eines jungen Patienten, welcher eine Autologe Chondrozy- tentransplantation (ACT) der oben dargestellten Chondrozyten erhielt (ACT Chondrozyten); und 5 shows a diagram of the gene expression profiles of chondrons from osteoarthritic joints (OA chondrons) and in comparison of chondrocytes from the same arthritic joints (OA chondrocytes) and chondrocytes from a joint of a young patient, who has an autologous chondrocyte transplantation (ACT) of the above shown chondrocytes (ACT chondrocytes); and
Fig. 6 ein Diagramm für die relative Zellzahl von Chondronen und Fig. 6 is a diagram for the relative cell number of chondrons and
Chrondozyten nach einer bestimmten Kultivierungsdauer.  Chrondocytes after a certain culture period.
[0035] In Fig. 1 ist in Abbildung A ein Chondrozyt in seiner perizellulären Umgebung, dem Chondron, gezeigt. Der Chondrozyt und seine perizelluläre Umgebung bilden eine funktionelle Einheit und haben eine vielfältige Bedeutung für die Funktion des hyalinen Knorpels. Wie Fig. 1 zu entnehmen ist, besteht ein Chondron aus einem einzelnen oder aus mehreren Chondrozyten (C), die von der perizellulären Glykokalix (PG) und einer fibrillären perizellulären Kapsel (PC) eingeschlossen sind. Die Kapsel definiert die perizelluläre Matrix um den Chondrozyten. In Figure 1, in Figure A, a chondrocyte is shown in its pericellular environment, the chondron. The chondrocyte and its pericellular environment form a functional unit and have a multifaceted importance for the function of the hyaline cartilage. As can be seen from Fig. 1, a chondron consists of a single or multiple chondrocytes (C) enclosed by the pericellular glycocalyx (PG) and a fibrillar pericellular capsule (PC). The capsule defines the pericellular matrix around the chondrocyte.
[0036] Zur Gewinnung von Chondronen wurden osteoarthritische (im Folgenden auch abgekürzt mit "OA") Chondrozyten aus Patienten isoliert, bei denen das Kniegelenk chirurgisch ersetzt wurde (n = 28; Durchschnittalter: 68 Jahre). Nach einem Kollagenase-/Dispase-Verdau in unterschiedlichen Konzentrationen und über unterschiedliche Zeiträume hinweg, wurde deren perizelluläre Matrix erhalten oder entfernt. Als Kontrolle dienten nicht-OA Chondrone und nicht-OA Chondrozyten aus gesunden Kniegelenken. Die erfolgreiche Isolierung wurde mittels Immunfluoreszenz bestätigt (Collagen Typ 6A3 Antikörper, Santa Cruz, USA). Die Zellen wurden bei 37°C, 5% C02 und in einem Kulturmedium bestehend aus F12:DEMEM 1:1, 10% FBS, 0,1% Ascorbinsäure entweder in dreidimensionalen Peptid-Hydrogelen oder in Kulturflaschen zu Monolayern kultiviert. Zur Untersuchung der Genexpression wurde cDNA synthetisiert, und eine quantitative PCR hinsichtlich GAPDH und anderen Genen durchgeführt. To obtain chondrons, osteoarthritic (hereinafter also abbreviated to "OA") chondrocytes were isolated from patients in whom the knee joint was surgically replaced (n = 28, average age: 68 years). After collagenase / dispase digestion at different concentrations and over different time periods, their pericellular matrix was maintained or removed. Non-OA chondrons and non-OA chondrocytes from healthy knee joints were used as controls. The successful isolation was confirmed by immunofluorescence (collagen type 6A3 antibody, Santa Cruz, USA). The cells were incubated at 37 ° C., 5% CO 2 and in a culture medium consisting of F12: DEMEM 1: 1, 10%. FBS, 0.1% ascorbic acid either in three-dimensional peptide hydrogels or cultivated in culture bottles to monolayers. To study gene expression, cDNA was synthesized and quantitative PCR was performed for GAPDH and other genes.
[0037] Die Fluoreszenzmikroskopiebilder in Fig. 2 zeigen, dass lebende Chondrone aus dem menschlichen Gewebe mit ihrer intakten Struktur gewonnen werden konnten; ferner zeigen die Fluoreszenzmikroskopiebilder in Fig. 3, dass die gewonnenen Chondrone die für die Knorpel-Funktion fundamentalen Anteile Kollagen Typ II, Typ VI und Aggrekan in Mengen produzieren, die mit gängigen Techniken nachgewiesen werden können. The fluorescence microscopy images in Figure 2 show that living chondrons could be recovered from human tissue with their intact structure; Furthermore, the fluorescence microscopy images in Fig. 3 show that the obtained chondrons produce the fractions, collagen type II, type VI and aggrecan, which are fundamental for cartilage function, in quantities which can be detected by conventional techniques.
[0038] Fig. 4 zeigt, dass Chondrone mit ihrem Fasernetzwerk gewonnen werden können. Dies ist u.U. relevant für eine verbesserte / überlegene Funktion der Chondrone. Die Isolierung des Fasernetzwerkes und die Verwendung von Chondronen mit und ohne dieses Fasernetzwerk ist in der Erfindung eingeschlossen. Fig. 4 shows that chondrons can be obtained with their fiber network. This may be. relevant for improved / superior function of the chondrone. The isolation of the fiber network and the use of chondrons with and without this fiber network is included in the invention.
[0039] In Fig. 5 wird eine Genexpressionsanalyse gezeigt, welche eindeutig zeigt, dass die für die Knorpel-Funktion wichtigen Gene Kollagen Typ II, Aggrekan und COMP von Chondronen deutlich und statistisch signifikant vermehrt exprimiert werden. Diese signifikant vermehrte Genexpression der relevanten Knorpelkomponenten zeigt somit, dass Chondrone den Chondrozyten überlegen sind. Insbesondere wird gezeigt, dass die Genexpression von Chondronen selbst von osteoarthrotisch erkrankten Gelenken den Chondrozyten desselben Gelenkes wie auch eines jungen und relativ gesunden Patienten zur ACT überlegen sind. In Fig. 5, a gene expression analysis is shown, which clearly shows that important for cartilage function genes collagen type II, Aggrekan and COMP are expressed by chondrons significantly and statistically significantly increased. This significantly increased gene expression of the relevant cartilage components thus shows that chondrons are superior to chondrocytes. In particular, gene expression of chondrons, even from osteoarthrotic diseased joints, is shown to be superior to the chondrocytes of the same joint as well as a young and relatively healthy subject to ACT.
[0040] In Fig. 6 sind die Ergebnisse des Versuchs zum Vergleich der relativen Zellzahl von Chondronen und Chondrozyten dargestellt, wobei es sich hier zeigte, dass gewonnene Chondrone eine signifikant schnellere Proliferationsrate als Chondrozyten zeigen, so dass in einer Labor-Phase von gegebener Länge mehr lebendige Chondrone zur Transplantation zur Verfügung stehen als Chondrozyten. [0041] Die Einbringung von Chondronen in das menschliche oder tierische Gelenk als Therapie wurde bisher noch nicht durchgeführt, kann aber basierend auf den hierin präsentierten Daten mit den bisher klinisch erprobten, zugelassenen und in der klinischen Routine täglich verwendeten Methoden erfolgen. Die isolierten Chondrone können statt den üblicherweise verwendeten Chondrozyten in einen Träger eingebracht werden, welcher nach Ausstanzung eines Knorpeldefektes in diesen Defekt eingenäht oder eingeklebt oder eingelegt wird. Alternativ kann z. B. auch ein Gel verwendet werden, welches in den Defekt eingespritzt wird. Sämtliche zur ACT zugelassenen Methoden kommen hierfür ebenfalls in Frage. In Fig. 6, the results of the experiment for comparing the relative cell numbers of chondrons and chondrocytes are shown, wherein it was shown that recovered chondrons show a significantly faster proliferation rate than chondrocytes, so that in a laboratory phase of a given length More living chondrons are available for transplantation than chondrocytes. The introduction of chondrons into the human or animal joint as a therapy has not yet been performed, but can be based on the data presented herein with the previously clinically proven, approved and used in clinical routine daily methods. The isolated chondrons can be introduced instead of the usually used chondrocytes in a carrier, which is sewn or glued or inserted after punching a cartilage defect in this defect. Alternatively, z. B. also be used a gel which is injected into the defect. All methods approved for ACT are also eligible.

Claims

Patentansprüche claims
1. Verwendung von Chondronen zur Behandlung von Knorpel-, Meniskus-, Knochen oder Bandscheibenschäden, -degenerationen oder -erkrankungen. 1. Use of chondrons for the treatment of cartilage, meniscal, bone or disc damage, degeneration or disease.
2. Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Chondrone zur Behandlung von Erkrankungen des Knie-, Sprung-, Hüft-, Schulter-, Ellbogengelenkes sowie der anderen Gelenke des Bewegungsapparates oder der Wirbelsäule eingesetzt werden. 2. Use according to claim 1, characterized in that the chondrons are used for the treatment of diseases of the knee, ankle, hip, shoulder, elbow joint and other joints of the musculoskeletal system or the spine.
3. Verwendung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Chondrone zur Behandlung der Arthrose, Osteoarthritis, Osteochondrosis dissecans, rheumatoiden Arthritis, eingesetzt werden. 3. Use according to claim 1 or 2, characterized in that the chondrons for the treatment of osteoarthritis, osteoarthritis, osteochondrosis dissecans, rheumatoid arthritis, are used.
4. Verwendung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass aus autologem Knorpelmaterial gewonnene Chondrone eingesetzt werden. 4. Use according to one of the preceding claims, characterized in that chondrons obtained from autologous cartilage material are used.
5. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass aus heterologem, allogenem oder xenogenem Knorpelmaterial gewonnene Chondrone eingesetzt werden. 5. Use according to one of claims 1 to 3, characterized in that chondrons obtained from heterologous, allogenic or xenogenic cartilage material are used.
6. Verwendung von aus Knorpelmaterial gewonnenen Chondronen zur in vitro Herstellung von Knorpelersatzgewebe. 6. Use of chondrons derived from cartilage material for the in vitro production of cartilage replacement tissue.
7. Verwendung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass sie die folgenden Schritte umfasst: in vitro Isolierung von Chondronen aus einer biologischen Probe Patienten; b) in vitro Expandierung und Kultivierung der Chondrone zur Bildung eines Knorpelersatzgewebes. Use according to claim 6, characterized in that it comprises the following steps: in vitro isolation of chondrons from a biological sample patient; b) in vitro expansion and cultivation of the chondrons to form a cartilage replacement tissue.
8. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Chondrone zur Behandlung oder zur Herstellung von Knorpelersatzgewebe eines Säugetieres eingesetzt werden. 8. Use according to one of claims 1 to 7, characterized in that the chondrons are used for the treatment or for the production of cartilage replacement tissue of a mammal.
9. Verwendung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Säugetier ein Mensch oder ein Pferd ist. Use according to claim 8, characterized in that the mammal is a human or a horse.
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