Laboratoriokokeiden validointi luukudoksen uusiutumisen ennustamiseksi (Rebone-test)

Pseudartroosilla (tai 'epäliittymillä') tarkoitetaan luun liikettä, joka tapahtuu noin 6 kuukauden kuluttua traumaattisesta tapahtumasta murtuman riittämättömän parantumisen seurauksena. Regeneratiivisen lääketieteen käyttöä vastahakoisen pseudartroosin hoidossa pidetään lupaavana strategiana edistää luun lujittamista. Käytettyjen eri lähestymistapojen joukossa paikallista soluterapiaa, joka perustuu autologisiin mesenkymaalisiin stroomasoluihin (MSC), yhdistettynä kasvutekijöihin tai ilman niitä, on käytetty laajasti. MSC:t sijaitsevat luuytimen stroomaosastossa, joka voidaan saada suoliluun harjasta. Kasvutekijät voivat vapautua verihiutalegeelistä (PG), joka saadaan autologisten verihiutalekonsentraattien aktivoinnin jälkeen. Siitä huolimatta viimeaikaisten kliinisten tutkimusten tulokset osoittavat, että edellä mainitun regeneratiivisen lähestymistavan epäonnistumisaste on noin 30 % (Calori et al, 2008). Laboratoriokokeiden saatavuus, joka voi ennustaa PG:n regeneratiivisen kyvyn, voi auttaa ortopedia tekemään päätöksiä, jotka koskevat regeneratiivista lähestymistapaa, esim. käyttää tai olla käyttämättä autologisia verihiutalekonsentraatteja tai lisätä autologisten johdannaisten käyttöä rekombinanttitekijöillä. Verihiutalekonsentraattien käytön syy pseudartroosissa on vauriokohdassa havaittu osteoinduktiivisten kasvutekijöiden merkittävä väheneminen (Gandhi et al., 2005). ). Verihiutalegeeli jäljittelee sitä, mitä tapahtuu fysiologisesti minkä tahansa luuvaurion jälkeen, kun verihiutaleet jäävät kiinni fibriinimatriisiin. Verihiutaleiden aktivaatio määrää erilaisten luun paranemista edistävien kasvutekijöiden vapautumisen. Kasvutekijöiden ja niiden synergististen vaikutusten optimaalisen tason ja suhteen tulisi olla tehokkaampia kuin yksittäiset rekombinanttimolekyylit, vaikka oleellisimmista molekyyleistä ja niiden optimaalisesta määrästä ei ole saatavilla tietoa. Tässä yhteydessä in vitro mineralisaatiomääritys voisi olla pätevä työkalu verihiutalegeelin pro-osteogeenisen aktiivisuuden arvioimiseksi, jolloin vältytään lukemattomien verihiutaleista peräisin olevien aineiden mittaamiselta.

Tutkimuksen tavoitteena on selvittää, voiko autologisen seerumin pro-osteogeenisen aktiivisuuden arviointi ennustaa PG:n tehokkuutta luukudoksen regeneroinnissa potilailla, joilla ei ole pitkien luiden yhtymäkohtia. Perustelut perustuvat seuraaviin seikkoihin:

• 30 %:ssa PG:llä hoidetuista pitkän luun epäyhtenäisyyksistä luun konsolidaatiota ei saavuteta (Calori et al, 2008);
• kasvutekijöiden osuus seerumissa on verrattavissa verihiutalegeelissä havaittuun osuuteen aktivaation jälkeen, vaikka pitoisuus on pienempi;
• autologinen seerumi pystyy tukemaan MSC:iden "in vitro" osteogeenista erilaistumista ja mineraalikyhmyjen muodostumista (mineralisaatiomääritys) (Granchi et al, 2010);
• "in vitro" mineralisaation ja regeneratiivisen kapasiteetin välinen korrelaatio on osoitettu useissa kokeellisissa malleissa (De Bari et al, 2008);
• laboratoriossamme saadut alustavat tiedot osoittivat, että potilailla, joilla on synnynnäinen sääriluun pseudartroosi, osteoinduktiivisten kasvutekijöiden läsnäolo seerumissa on olennainen vaatimus paikallisen soluhoidon tehokkuuden takaamiseksi MSC:llä ja PG:llä (toimitettu paperi).

Arvioidakseen autologisen seerumin kykyä indusoida mineralisaatiota in vitro, tutkijat käyttävät bioaktiivisuustestiä (mineralisaatiomääritys). Tätä tarkoitusta varten MSC- ja PG-hoitoon ehdokkaiden potilaiden seeruminäytteet kerätään leikkausta edeltävänä päivänä ja niitä käytetään normaalin MSC:n viljelyyn, jonka kyky mineralisoitua in vitro varmistetaan etukäteen normaaleissa viljelyolosuhteissa.

Lisäanalyysi suoritetaan sen määrittämiseksi, säilyvätkö pro-osteogeeniset ominaisuudet ajan mittaan, ja seeruminäytteet kerätään kuukautta ennen leikkausta.

Sen määrittämiseksi, pystyykö seerumin pro-osteogeeninen aktiivisuus ennustamaan ja erottamaan yksilöt, jotka saavuttavat tai eivät saavuta luun vahvistumista, laboratoriotulokset korreloidaan kliinisten ja radiografisten tulosten kanssa 12 kuukauden kohdalla, jolloin potilaita pidetään parantunut tai ei parantunut.