Нова технология в хрущялната хирургия - за първи път в Австрия: CartiOne®

CartiOne® дава възможност за автоложна трансплантация на хрущялни клетки в една операция. В операционната зала е инсталирана специална преносима лаборатория, която се обслужва от двама биохимици. Те подготвят автоложния клетъчен материал за трансплантация, което отнема около един час. Първите експерименти са много обещаващи и новият метод представлява иновативен подход за възстановяване на ставната повърхност.

Съществуващите днес лечения за увреждане на хрущяла се подразделят на технологии за стимулиране на костния мозък и технологии за трансплантация. Докато автоложната трансплантация на хрущял (ACT) и остеохондралната трансплантация (OCT, OATS, мозаечна пластика) представляват група методи за трансплантация, техниките, които стимулират костния мозък, включват артроскопски микроразрушаване, техники за пробиване и пробиване.

Големият брой успешни клинични резултати след прилагането на технологията за микроразрушаване показва ефективността на този метод и се счита за прието, че тази техника значително стимулира образуването на влакнест хрущял. И все пак, обширен мета-анализ предполага следоперативни дефекти, което е важен ограничаващ фактор. В допълнение, този метод е описан като лош прогностично при пациенти на възраст над 40 години. Независими проучвания показват, че в допълнение към проблема с образуването на остеофити директно в зоната на фокуса, който обикновено се появява след микрофактуриране, след няколко години се наблюдава влошаване на резултатите. Това показва ограничената якост на типичния влакнест хрущял, която се открива дълго след прилагането на метода на микрораздробяване.

Подобно на остеохондралната трансплантация, която трябва да се различава от класическата мозаечна пластика и по-големите цилиндрични присадки (например OATS), микроразкъсването не се използва за възстановяване на големи увреждания на хрущяла. Оттук и индикациите за АСТ - автоложна трансплантация на хондроцити. Автоложна трансплантация или имплантация на хондроцити (ACT/ACI) се основава на наличните доказателства и е утвърдена и добре позната терапия при многопластови наранявания на коляното.

Вземайки предвид съществуващата документална база, „Обществото за клинична регенерация на хрущялната тъкан на Германското дружество по ортопедия и спешна хирургия“ определи през 2013 и 2016 г., че индикациите за автоложна трансплантация на хондроцити са системно увреждане на хрущялната тъкан с размер от 3-4 см 2, млади и спортно активни пациенти от 2,5 см 2 .

Големият недостатък на ACT в сравнение с микрофактурирането (OCT) е необходимостта от две операции, едната интервенция е биопсия на хрущяла, за да се получат клетки, с втората интервенция клетките се трансплантират. В допълнение, това е свързано с високи логистични разходи - транспорт и клетъчна култура в сертифицирани от трети страни лаборатории. Едноетапната трансплантация на клетки CartiOne® е един от начините за избягване на тези недостатъци.

Основният принцип на този метод е използването на прясно изолирани хондроцити, които се концентрират с клетки на костния мозък по време на една операция. Холандската компания CellCoTec® разработи специален процес, чрез който автоложният клетъчен материал може да бъде приготвен в рамките на почти един час, който по време на същата операция се инжектира в увредената област на хрущяла. Операционната зала разполага със собствена отделна лаборатория. Тази лаборатория е създадена един ден преди операцията и се състои от работна станция, микроскоп и центрофуга (фиг. 1).

Той се обслужва от поне двама биохимици, които подготвят клетки за трансплантация в стерилна среда. Лабораторията със служители е в непосредствена близост до операцията и е в пряк диалог с хирурзи.

Биопсията на хрущяла се извършва от незасегнатите области на колянната става и хирургично обработеният хрущял и хрущялните клетки се изолират (фиг. 2).

Тези хрущялни клетки се смесват с клетки от костен мозък (BMC), които се извличат от илиачния гребен (фиг. 3).

Това отчита ясно съотношение на броя на двата типа клетки и общият брой клетки се изчислява в зависимост от размера на увреждането на хрущяла (фиг. 4).

След около 50-60 минути изолирането на клетките завършва и клетките се преместват с помощта на биоматериал, който играе ролята на носител, в увредената зона.

Като биоматериали могат да се използват онези стерилни материали, които в момента вече се използват при микропълване. Съставени са от колаген, хиалуронова киселина и други вещества. Хирургията може да се извърши с помощта на конвенционални методи, като мини-артротомия или артроскопия. Артроскопската имплантация е по-предпочитана, тъй като след нея ставната функция се възстановява по-бързо.

За да приложите тази техника, е важно да се придържате към строги критерии за индикации за трансплантация на хрущял. Оптималната индикация са многослойни травматични наранявания на хрущялната тъкан на кондилите на бедрената кост със запазване на противоположната повърхност на ставата, върху която няма дегенеративни промени, с функциониращ менискус и стабилни връзки. Артритните състояния на ставите са ограничение за прилагането на метода и в момента не са индикация за такава операция.

По отношение на биологичната концепция за автоложна трансплантация на хондроцити са необходими достатъчен брой клетки с хондрогенна диференциация, за да се лекува лезията. С класическия ACT, високо количество се постига чрез клетъчна култура. Определянето на оптималния брой клетки, т. Нар. „Доза“ от трансплантацията, все още е тема на експериментални и клинични изследвания днес.

Концепцията на техниката CartiOne® се фокусира върху използването на голям брой клетки и този брой се постига главно чрез клетки на костния мозък. Култивирането на изолирани хрущялни клетки е напълно изключено. Различни експериментални проучвания показват, че комбинацията от хрущялни клетки и клетки от костен мозък (BMC) показва висок потенциал за хондрогенна диференциация на недиференцирани клетки от костен мозък. С помощта на секретирани сигнални вещества диференцираните клетки влияят на процеса на диференциация в посока на хрущялната тъкан, а също така действат като „инструктор“ за недиференцирани клетки.

От клинична гледна точка са налични кохортни проучвания, които показват подобрено клинично представяне. Биопсиите и хистологичният контрол след една година показват тъкани, сравними с тези след класическа автоложна трансплантация на хондроцити. В ход са допълнителни изследвания и проучвания.

Първите краткосрочни резултати са много обещаващи и процентът на приемане на пациентите също е висок. Всички пациенти са регистрирани в регистъра на хрущялите на "Германското дружество по ортопедия и спешна хирургия".

Биотехнологиите са неразделна част от иновативната хирургия на хрущяла. Предимствата на метода CartiOne® са:

едноетапна техника, базирана на клетъчна технология за хрущялни лезии> 3-4 cm 2
благодарение на комбинацията от хрущялни клетки и клетки от костен мозък се постига голям брой клетки, а взаимовръзката между клетките осигурява хондрогенна диференциация
приемливи логистични разходи поради местоположението на лабораторията в операционната
подготовка на присадката за по-малко от един час
свободен избор на биоматериал за клетъчен транспорт, в зависимост от дълбочината и локализацията на дефекта.

Тези операции се извършват в частната клиника "Döbling" във Виена. Операциите се извършват от професор Стефан Марловиц от Виенската университетска болница.