Langsame Abgabe der knochenmorphogenetischen Proteine BMP-2 und BMP-7 zur Knorpelreparatur und -regeneration bei Arthrose

Zielsetzung: Versuche, Wachstumsfaktoren (GF) wie knochenmorphogene Proteine (BMPs) zur Behandlung von Arthrose (OA) in der Klinik zu nutzen, haben keinen breiten Eingang gefunden. Die neuartige kristalline GF-Formulierung namens PODS bietet jedoch neue Perspektiven. Diese Studie untersuchte die Hypothese, dass das Polyhedrin Delivery System (PODS) BMP-2 und PODS BMP-7 im Vergleich zu herkömmlichem BMP-2 und BMP-7 die Kapazität zur Knorpelreparatur erhöht. Design: Hier wurden die Genexpression von extrazellulären Matrix (ECM)-Proteinen und die tatsächliche ECM-Ablagerung gemessen und mit den Effekten, die mit herkömmlichen, löslichen BMPs erzielt wurden, verglichen. Anschließend wurden in einem etablierten Mausmodell zur Knorpelregeneration des Kniegelenks über 8 Wochen Veränderungen verfolgt und mit zwei Metriken, modifiziertem Pineda und Mankin, bewertet. Ergebnisse: Beide kristallinen PODS BMP-Formulierungen induzierten stark die Proliferation in primären sowie immortalisierten Zelllinien-Chondrozyten und übertrafen herkömmliche lösliche BMP-2 und BMP-7. Darüber hinaus wurden ECM-produzierende Gene hochreguliert und die Produktion von ECM konnte nachgewiesen werden. Im Mausmodell der Knorpelregeneration verbesserten sowohl PODS BMP-2 als auch PODS-BMP-7 die Knorpelreparatur, bewertet mit beiden histologischen Bewertungsmethoden. Schlussfolgerungen: Die Daten aus kleinen Tieren deuten darauf hin, dass dieser neuartige Ansatz, therapeutische Proteine nachhaltig und lokal ins Knie zu liefern, vielversprechend für die Entwicklung zukünftiger krankheitsmodifizierender Therapien der OA ist.