Bioinżynieria tkanki maziowej i tkanki tłuszczowej podścieliska frakcji naczyniowej u pacjentów z uszkodzeniem chrząstki stawowej kolana

Wprowadzenie: Urazy chrząstki dotykają nawet 63% populacji i mogą powodować ból oraz istotne ograniczenia funkcjonalne. Ewolucja choroby zwyrodnieniowej stawów może prowadzić do pogorszenia jakości życia, a także do znacznego kalectwa. Choroba zwyrodnieniowa stawów jest uważana za chorobę publicznej służby zdrowia o dużym obciążeniu ekonomicznym i społecznym bez ostatecznego leczenia. Pomimo różnych dostępnych obecnie technik, pełna regeneracja uszkodzonej chrząstki szklistej nie jest możliwa. Z tych powodów terapii komórkowej z użyciem komórek mezenchymalnych poświęcono więcej uwagi w badaniach ze względu na względną łatwość przetwarzania. Synowia i poduszka tłuszczowa podrzepkowa są przewidywalnymi i łatwo dostępnymi źródłami podczas rutynowej procedury artroskopowej, oprócz tego, że wykazują największy potencjał różnicowania chondrogennego między miejscami dawców komórek mezenchymalnych. W poprzednim przedklinicznym badaniu translacyjnym (FAPESP – rządowa agencja sponsorująca badania stanu São Paulo) grupa autorów opracowała protokół bioinżynierii tkankowej na dużym modelu zwierzęcym zgodnie z dobrymi praktykami laboratoryjnymi dotyczącymi technik stosowania u ludzi (GMP). Po wykonaniu tego kroku autorzy proponują teraz badanie kliniczne fazy I/II.

Cel: Celem pracy jest ocena skuteczności i bezpieczeństwa leczenia uszkodzeń chrząstki stawowej związkiem frakcji naczyniowej zrębu, pozyskiwanej z błony maziowej i podrzepkowej podkładki tłuszczowej kolana, związanej z rusztowaniem kolagenowym.

Metody: Badanie kliniczne fazy I/II (pierwsze na ludziach) w celu oceny bezpieczeństwa i skuteczności leczenia uszkodzenia chrząstki konstruktem inżynierii tkankowej.

Kryteria włączenia: Pacjenci z rozpoznaniem pojedynczej zmiany chrząstki o powierzchni od 3 do 6 cm2 pełnej grubości, objawowej i bez poprawy po leczeniu nieoperacyjnym. Wiek od 18 do 40 lat.

Kryteria wykluczenia: jakakolwiek wcześniejsza operacja leczenia urazu, obecność patologii w przeciwległym kolanie lub inne patologie, które utrudniają powrót do zdrowia. Wykonane zostaną badania serologiczne dla dawców autologicznych, pełna serologia: HIV, wirus zapalenia wątroby typu C, wirus zapalenia wątroby typu B, ludzki wirus limfotropowy T, kiła i Chagas.

Nasze instytucjonalne komisje etyczne zatwierdziły protokół (lokalny CEP: 4.285.308 i krajowy CAAE: 34798720.5.0000.0068).

Konstrukt bioinżynieryjny będzie się składał z frakcji naczyniowej zrębu pobranej z błony maziowej i tkanki tłuszczowej podrzepkowej uszkodzonego kolana, poddanej obróbce enzymatycznej w jednym czasie chirurgicznym, połączonej z rusztowaniem kolagenowym (Chondro-Gide, Geistlich, Szwajcaria). Tkankę maziową i tkankę tłuszczową pobiera się zwykłą drogą wstępnego nacięcia chirurgicznego w celu naprawy chrząstki, a następnie wiruje przez 3 minuty.

Izolacja frakcji naczyniowo-zrębowej zostanie przeprowadzona poprzez trawienie enzymatyczne kolagenazą IA. Zawiesina komórek zostanie odwirowana, a guzik komórek zostanie zawieszony w 1 ml 0,9% roztworu soli fizjologicznej. W jednym gramie tkanki tłuszczowej znajduje się średnio 2x106 komórek, z czego 10% składa się z komórek zrębowych pochodzących z adipocytów.

Zbierane będą dane demograficzne pacjentów, a także dane dotyczące częstości powikłań w okresie okołooperacyjnym, bezpośrednim i późnym pooperacyjnym. Wpływ na jakość życia i funkcję kolana zostanie oceniony za pomocą kwestionariuszy. Długość pobytu w szpitalu, a także koszty leczenia chirurgicznego i ambulatoryjnego zostaną udokumentowane. Tkanka utworzona po interwencji zostanie oceniona za pomocą zmodyfikowanej skali 3D MOCART.

Przedstawione zostaną dane demograficzne w formie wykresów i tabel, a także odpowiednie rozkłady częstości możliwych powikłań w okresie okołooperacyjnym i pooperacyjnym oraz ocena zasadności ekonomicznej. Przeprowadzone zostaną analizy statystyczne w celu porównania okresu przedoperacyjnego i pooperacyjnego.

Do oceny założenia o rozkładzie normalnym zostanie przeprowadzony test Shapiro-Wilka, a do analizy jednorodności wariancji test Levene'a. We wszystkich analizach wnioskowania uwzględniane będzie prawdopodobieństwo błędu I rodzaju (α) wynoszące 0,05. Do oceny zmiennych ilościowych wykorzystany zostanie test t Studenta (lub test Manna-Whitneya, jeśli zmienne nie mają rozkładu normalnego) lub wielowymiarowa analiza wariancji (MANOVA). Aby zweryfikować powiązanie między zmiennymi kategorialnymi, zostanie zastosowany test asocjacji chi-kwadrat. Do wszystkich analiz zostanie użyte oprogramowanie SIGMAPlot 12.5 (Systat Software, Inc.).

Autorzy przeprowadzą również ocenę poprzez laboratoryjną charakterystykę frakcji zrębu naczyniowego mezenchymalnych komórek zrębowych za pomocą dwóch metodologii: cytometrii przepływowej, analizy immunofenotypowej oraz analizy różnicowania komórek dla linii osteogennej, uprzednio zwalidowanej przez grupę badawczą.

Wyniki:

Główne wyniki zostaną ocenione przed operacją, po 6 i 12 miesiącach po operacji za pomocą rezonansu magnetycznego 3T (ilość i jakość naprawy), kwestionariuszy jakości życia i funkcji stawu kolanowego, a także powikłań okołooperacyjnych i pooperacyjnych. Wyniki drugorzędne zostaną ocenione poprzez pomiar zasobów zdrowotnych zastosowanych w celu zapewnienia kompatybilności, odtwarzalności i możliwości uogólnienia techniki.

Hipoteza: Autorzy uważają, że zdarzenia niepożądane, takie jak ból, krwawienie i gorączka, będą podobne do obecnych procedur chirurgicznych. Autorzy są przekonani, że dzięki nieinwazyjnej ocenie za pomocą rezonansu magnetycznego z dobrej jakości tkanką chrzęstną nastąpi poprawa wskaźników funkcji stawu kolanowego i jakości życia pacjentów poddawanych zabiegowi.