Bioinženýrství stromální vaskulární frakce synoviální tkáně a tukového polštáře u pacientů s poraněním kloubní chrupavky kolena

Úvod: Poranění chrupavky postihuje až 63 % populace a může způsobit bolest a důležitá funkční omezení. Vývoj k osteoartróze může vést ke zhoršení kvality života, kromě toho, že je vysoce invalidizující. Osteoartróza je považována za onemocnění veřejného zdravotnictví s vysokou ekonomickou a sociální zátěží bez definitivní léčby. Navzdory různým technikám, které jsou dnes k dispozici, není úplná regenerace poškozené hyalinní chrupavky možná. Z těchto důvodů se buněčné terapii mezenchymálními buňkami dostalo větší pozornosti ve výzkumu kvůli relativně snadnému zpracování. Synovia a infrapatelární tukový polštář jsou předvídatelné a snadno dostupné zdroje během rutinního artroskopického výkonu, navíc vykazují největší potenciál pro chondrogenní diferenciaci mezi donorovými místy mezenchymálních buněk. V předchozí předklinické translační studii (FAPESP – Agentura pro sponzorování vládního výzkumu státu São Paulo) skupina autorů vyvinula protokol tkáňového bioinženýrství na velkém zvířecím modelu v souladu se správnou laboratorní praxí pro techniky použití u lidí (GMP). Po dokončení tohoto kroku nyní autoři navrhují fázi I/II klinické studie.

Cíl: Cílem studie je zhodnotit účinnost a bezpečnost pro léčbu poranění kloubní chrupavky sloučeninou stromální vaskulární frakce získanou ze synovie a infrapatelárního tukového polštáře kolena, spojeného s kolagenovým lešením.

Metody: Fáze I/II klinická studie (první u člověka) k posouzení bezpečnosti a účinnosti léčby poranění chrupavky pomocí konstruktu tkáňového inženýrství.

Kritéria pro zařazení: Pacienti s diagnózou jedné léze chrupavky v plné tloušťce 3 až 6 cm2, symptomatická a bez zlepšení při neoperativní léčbě. Věk mezi 18 a 40 lety.

Kritéria vyloučení: jakákoli předchozí operace k léčbě poranění, přítomnost patologie v kontralaterálním koleni nebo jiné patologie, které narušují zotavení. U autologních dárců budou provedeny sérologické testy, kompletní sérologie: HIV, virus hepatitidy C, hepatitidy B, lidský T-lymfotropní virus, syfilis a Chagas.

Naše institucionální etické komise schválily protokol (místní CEP: 4 285 308 a národní CAAE: 34798720.5.0000.0068).

Bioinženýrský konstrukt se bude skládat ze stromální vaskulární frakce odebrané ze synoviální membrány a infrapatelárního tuku poraněného kolena, podrobené enzymatickému zpracování v jediném chirurgickém čase, spojeném s kolagenovým lešením (Chondro-Gide, Geistlich, Švýcarsko). Synoviální a tuková tkáň se odeberou obvyklou cestou počátečního chirurgického řezu pro opravu chrupavky a následně se centrifugují po dobu 3 minut.

Izolace vaskulárně-stromální frakce bude provedena enzymatickým štěpením kolagenázou IA. Buněčná suspenze se odstředí a buněčný knoflík se suspenduje v 1 ml 0,9% fyziologického roztoku. V jednom gramu tukové tkáně se nachází průměrně 2x106 buněk, 10 % tvoří stromální buňky odvozené z adipocytů.

Budou shromažďovány demografické údaje pacientů a také údaje o frekvenci komplikací v perioperačním, bezprostředním a pozdním pooperačním období. Vliv na kvalitu života a funkci kolena bude hodnocen pomocí dotazníků. Bude doložena délka pobytu v nemocnici, stejně jako náklady na chirurgickou a ambulantní péči. Tkáň vytvořená po intervenci bude hodnocena pomocí upraveného 3D MOCART skóre.

Ve formě grafů a tabulek budou prezentována demografická data, příslušná rozdělení četností možných komplikací v perioperačním a pooperačním období a posouzení ekonomické proveditelnosti. Budou provedeny statistické analýzy pro srovnání předoperačního a pooperačního období.

Pro posouzení předpokladu normální distribuce bude proveden Shapiro-Wilkův test a pro analýzu homogenity rozptylů bude proveden Leveneův test. Ve všech inferenčních analýzách bude uvažována pravděpodobnost chyby typu I (α) 0,05. K vyhodnocení kvantitativních proměnných bude použit Studentův t test (nebo Mann-Whitney test, pokud proměnné nevykazují normální rozdělení) nebo vícerozměrná analýza rozptylu (MANOVA). K ověření asociace mezi kategorickými proměnnými bude použit test asociace chí-kvadrát. Pro všechny analýzy bude použit software SIGMAPlot 12.5 (Systat Software, Inc.).

Autoři také provedou hodnocení laboratorní charakterizací vaskulární stromální frakce mezenchymálních stromálních buněk dvěma metodikami: průtokovou cytometrií imunofenotypizační analýzou a analýzou buněčné diferenciace na osteogenní linii, již dříve ověřené výzkumnou skupinou.

Výsledek:

Primární výsledky budou hodnoceny předoperačně, 6 a 12 měsíců po operaci, kromě peroperačních a pooperačních komplikací, 3T magnetickou rezonancí (kvantita a kvalita opravy), dotazníky kvality života a funkce kolena. Sekundární výsledky budou hodnoceny měřením zdravotních zdrojů použitých k zajištění kompatibility, reprodukovatelnosti a zobecnitelnosti techniky.

Hypotéza: Autoři se domnívají, že nežádoucí účinky jako bolest, krvácení a horečka budou podobné současným chirurgickým postupům. Autoři věří, že z neinvazivního vyšetření magnetickou rezonancí s kvalitní chrupavkovou tkání dojde ke zlepšení funkčního skóre kolena a kvality života pacientů podstupujících výkon.