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Ein vielversprechender Ansatz der regenerativen Bandscheibentherapie ist die Transplantation von zellbasierten Produkten in degenerierenden Bandscheiben [74], welche sich teilweise schon in der klinischen Erprobung befinden. Für die-sen regenerativen Ansatz werden kultivierte autologe Chondrozyten als geeig-nete Zellen angesehen [75, 76]. Ein Bandscheibenimplantat namens Novocart-disc (Ndisc) als Albumin-basiertes Hydrogel mit autologen Chondrozyten wurde von der Firma TETEC (Tissue Engineering Technologies) AG in Kooperation mit dem NMI (Naturwissenschaftliches und Medizinisches Institut an der Uni-versität Tübingen) entwickelt und befindet sich in der klinischen Testung. Weder für das quantitative Therapie-Monitoring von Ndisc noch für vergleichbare Pro-dukte stehen etablierte und validierte Biomarker zur Verfügung. Ziel der vorlie-genden Arbeit war es, Biomarker mit signifikanten Veränderungen im Zeitver-lauf nach Ndisc-Transplantation oder mit signifikanten Korrelationen zur MRT-Bildgebung zu identifizieren. Biomarker mit derartigen Merkmalen wären viel-versprechende Kandidaten für eine potentielle Korrelation mit dem klinischen Verlauf nach Ndisc-Implantation und möglicherweise eines Tages dazu geeig-net, Vorhersagen über den klinischen Verlauf treffen zu können. Hierzu wurden Veränderungen in der Konzentration von Biomarkern aus Zellkulturüberstän-den, Serum und Urin von 20 Probanden statistisch ausgewertet, die entweder ein Transplantat ohne autologe Chondrozyten (Ndisc basic) oder mit autologen Chondrozyten (Ndisc plus) erhalten hatten. Zusätzlich wurden die Konzentratio-nen zu definierten Zeitpunkten mit MRT-Daten der 20 Probanden korreliert. Zur statistischen Analyse wurden SigmaStat Version 2.5 (Systat, USA) und Micro-soft Excel 2011 (Microsoft Corporation, USA) genutzt. Es wurden zunächst de-skriptive Daten wie Mittelwert, Standardabweichung und Standardfehler errech-net.
Der Vergleich von mehr als zwei Gruppen wurde anhand des ANOVA (bei Normalverteilung) oder ANOVA-on-Ranks-Tests (bei nicht normal verteilten Da-ten) und eines Post-Hoc-Tests (Dunn´s Test) durchgeführt; die Normalvertei-lung wurde mit dem Kolmogorov-Smirnov-Test getestet. Korrelationen wurden mit Hilfe des Spearman-on-Ranks-Tests und des Pearson-Product-Moment-Tests auf Signifikanz geprüft. Unterschiede wurden bei einem Wert p < 0,05 als statistisch signifikant betrachtet.
Die Biomarker TNF-alpha, IL-4, COMP, VEGF, CPII, C2C, CTX-I und NTX-I zeigten im Serum, sowie CTX-I und NTX-I im Urin, signifikante Unterschiede im Zeitverlauf. Zu bestimmten Zeitpunkten waren die Biomarker COMP, CPII und C2C im Serum und CTX-II im Urin zwischen den einzelnen Probandengruppen signifikant unterschiedlich. Probanden mit und ohne eine im MRT diagnostizier-te Protrusion der Bandscheibe zeigen signifikante Unterschiede in den Biomar-kern IL-1ra im Serum und CTX-II im Urin. IL-1ra im Serum korrelierte zudem signifikant mit dem Vorhandensein einer Bandscheiben-Protrusion. Korrelatio-nen mit dem Bandscheibenvolumen zeigten die Biomarker HA, COMP, YKL-40, VEGF im Serum sowie NTX-I und Creatinin im Urin. Weitere Korrelationen mit dem Modic Score der Bandscheibe zeigten HA, CTX-I und CTX-II im Serum, CTX-II im Urin sowie MMP-3 im Zellkulturüberstand. Signifikante Korrelationen mit der T2-Relaxationszeit zeigten die Marker CPII, C2C CTX-I im Serum sowie CTX-I im Urin. Des Weiteren korrelierten NTX-I und CTX-I im Urin und Serum signifikant miteinander.
Zusammenfassend erarbeitete die vorliegende Arbeit signifikante Unterschiede der Serum-Biomarker TNF-alpha, IL-4, COMP, VEGF, CTX-I, NTX-I, CPII und C2C im Zeitverlauf sowie Korrelationen der Biomarker NTX-I und CTX-I zwi-schen Urin und Serum in 20 Probanden nach der Transplantation von Ndisc. Somit wurden diese Biomarker als mögliche Kandidaten für eine zweite Studi-enphase zur Korrelation mit dem klinischen Verlauf nach Ndisc-Implantation identifiziert. |
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