Molekulare ex-vivo und in-vitro Untersuchung des Einsatzes humaner mesenchymaler Stammzellen zur Regeneration des Harnblasenschließmuskels im xenogenen präklinischen Großtiermodell

Abstract

Bei den durchgeführten Arbeiten handelt es sich um eine Machbarkeitsstudie, anhand derer die prinzipielle Eignung humaner mesenchymaler Stammzellen (MSC) zur Entwicklung einer stammzellbasierten Therapie der Harninkontinenz aufgezeigt werden sollte. Untersucht wurde das in vivo Verhalten nativer, sowie myogen prädifferenzierter MSC im xenogenen Großtiermodell. Als Modellorganismus dienten insgesamt sechs Göttinger Minipigs, welche über einen Zeitraum von vier bzw. acht Wochen nach Zelltransplantation beobachtet wurden. Die Transplantation der Zellen erfolgte mittels konventionellen medizintechnischen Hilfsmittel, um einen möglichst lückenlosen Transfer der gewonnenen Erkenntnisse in später klinische Erprobungen einfließen zu lassen. Nach Injektion der xenogenen, humanen- MSCs wurden die Tiere einer oralen Immunsuppression mittels des Calcineurininhibitors Ciclosporin A (CsA) zugeführt. Durch regelmäßige Untersuchungen des peripheren Blutes erfolgte ein Monitoring sowohl der Entzündungszeichen als auch des CsAPlasmaspiegels. Bei keinem der Tiere trat im Verlauf der iatrogen induzierten Immunsuppression eine infektiöse Komplikation auf, die CsA-Dosen wurden von den Tieren problemlos vertragen. Die laborchemisch bestimmten CsAPlasmaspiegel wiesen kein stabiles Niveau auf und waren großen individuellen Schwankungen unterworfen; zu den meisten Untersuchungszeitpunkten noch im therapeutischen Bereich. In den ex-vivo Untersuchungen konnten anhand des Fluoreszenzfarbstoffes PKH26 eine anatomisch korrekte Applikation der transplantierten Zellen nachgewiesen werden. Mittels Immunfluoreszenzmikroskopie sowie rt-PCR war es nicht möglich, an den gegebenen Untersuchungszeitpunkten Zellen humanen Ursprungs zu detektieren, stattdessen zeigten sich immunfluoreszenzmikroskopisch bei den zelltransplantierten Tieren eine CD45 positive Reaktion im Bereich der gesamten Urethra, was für eine lokale Immunreaktion des jeweiligen Empfängertieres spricht. Es konnte die prinzipielle Eignung des Modellorganismus Minipig zur Etablierung einer stammzellbasierten Therapie der Harninkontinenz aufgezeigt werden. Die Zellen lassen sich mit konventionellen Instrumenten zielgenau applizieren, es kommt postoperativ zu keiner Verlegung der harnableitenden Wege oder weiteren klinischen Komplikationen. Letztlich gilt es noch das Regime der Immunsuppression zu modifizieren, stabile CsA-Plasmaspiegel zu erreichen und somit fragliche Transplantatabstoßungen zu unterdrücken