Xenogenes Großtiermodell zur Therapie der Belastungsinkontinenz mit humanen mesenchymalen Stammzellen aus Knochenmark, Fettgewebe und Plazenta
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Ziel des TP3 in der ersten Förderphase der KFO273 war die Etablierung eines anatomisch relevanten Großtiermodells für die Untersuchungen der Injektion humaner MSC in den Sphinkterkomplex. Durch urodynamische und radiologische Untersuchungen sollte die Wirkung und der Ort der Zellinjektion am lebenden Tier untersucht werden. Histologisch sollte die genaue Lokalisierung der Zellen, eventuelle Migrationen, sowie die Vitalitätsrate über den Beobachtungszeitraum von bis zu 12 Monaten am Gewebepräparat untersucht werden. Die applikationstechnischen Arbeitspakete des TP3 wurden erfolgreich bearbeitet und abgeschlossen. Unter visueller Kontrolle wurden Zellen transurethral in den Sphinkterbereich der Urethra per Nadelinjektion appliziert. Nach Optimierung der Technologie konnten Injektionen der MSCs in Operationen von durchschnittlich 20 - 30 Minuten pro Tier erfolgreich durchgeführt werden. Die histologische Nachuntersuchung ergab, dass bei Injektion von je 4 Depots pro Tier mit einem maximalen Volumen von 250 µL pro Depot und von bis zu 2x106 Zellen pro Tier keine augenscheinlichen Entzündungen, Harnverhalte oder Auffälligkeiten im Verhalten der Tiere zu beobachten waren. Für die Entwicklung der hochauflösenden und empfindlichen urodynamischen Sonde wurden 16 Tiere sediert und prä-operative urodynamisch untersucht. Die Drücke in der Blase und Harnröhre wurden als Rückzugsprofile über einen Standardballonkatheter aufgezeichnet. Zusätzlich wurden initiale Messungen mit dem neu entwickelten Spezialkatheter mit acht parallelen Messpunkten (TP5) durchgeführt. Die Daten der beiden Messreihen mit Standardsonde im Vergleich zur neuen Spezialsonde zeigten eine gute Korrelation. Dennoch erwiesen sich die erhobenen Daten insgesamt als sehr variabel. Daher werden bei den aktuellen Untersuchungen im Rahmen von zwei Nachfolgeprojekten weitere Daten erhoben. Überraschend im Projektverlauf war es, dass die Göttinger Minischweine trotz Immunsuppression mit CsA gegen xenogene humane MSCs eine Abstoßungsreaktion zeigten.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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(2013) Cell based therapy for the deficient urinary sphincter. Current Urology Reports 14(5): 476 - 487
M. L. Hart, K.M.H. Neumayer, M. Vaegler, L. Daum, B. Amend, K.D. Sievert, S. DiGiovanni, U. Kraushaar, E. Günther, A. Stenzl, W.K. Aicher
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(2013) Stammzelltherapie und „Tissue Engineering“ in der regenerativen Urologie. Der Urologe 52: 1671 - 1678
M. Vaegler, B. Amend, W. Aicher, A. Stenzl, K.D. Sievert
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(2014) Labeling and tracking of human mesenchymal stromal cells in preclinical studies and large animal models of degenerative diseases. Curr Stem Cell Res & Ther 9(5): 444 - 450
M. Vaegler, J.K. Maerz, B. Amend, L.A. DaSilva, J.G. Mannheim, K. Fuchs, S. Will, K.D. Sievert, A. Stenzl, M.L. Hart, W.K. Aicher
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(2014) Towards a treatment of urinary incontinence: Application of progenitor cells for regeneration of the sphincter muscle. J. Clin. Med.; Special Issue: Frontiers in Stem Cell Treatments 3(1): 197 - 215
W. K. Aicher, M.L. Hart, J. Stallkamp, M. Klünder, M. Ederer, O. Sawodny, M. Vaegler, B. Amend, K.D. Sievert, A. Stenzl
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(2014) Zellbasierte Therapie der Belastungsinkontinenz: Welche Zelle zu welchen Kosten? Der Urologe 53: 354 - 361
M. Vaegler, L. Arenas da Silva, K. Benz, B. Amend, J. Mollenhauer, W. K. Aicher, A. Stenzl, K.D. Sievert
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(2015) Regeneration of degenerated urinary sphincter muscles: Development of improved stem cell-based surgical methods and novel imaging technologies. Cell Transplantation J 24(11): 2171 - 2183
B. Amend, M. Vaegler, K. Fuchs, J. G. Mannheim, S. Will, U. Kramer, M. L. Hart, W. Feitz, Ch. Chapple, A. Stenzl, W. K. Aicher
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(2016) Regenerative Therapies - from protocol to patient, 3rd edition, vol IV, Regenerative Therapies, chapter 59: Urogenital Tract. G. Steinhoff, H Tu-Rapp (eds) Springer, Heidelberg
B. Amend, W.K. Aicher. A. Stenzl
