Osteochondraler Organ-Chip zur Untersuchung der Pathophysiologie von Osteoarthritis
2022
Leiden University Medical Center, Leiden, Niederlande
Angesichts der gewebeübergreifenden Aspekte der Pathophysiologie von Osteoarthritis (OA) erfordert die Erforschung geeignete menschliche In-vitro-OA-Modelle, die sowohl funktionelle Knochen- als auch Knorpelgewebeeinheiten enthalten. Hier wurde unter Nutzung humaner primärer osteogener Zellen und artikulärer Chondrozyten (hPACs) von Patienten, die sich aufgrund von OA einer Gelenkersatzoperation unterzogen haben (RAAK-Studie), ein mikrofluidischer Chip entwickelt.
Das Modell ermöglichte die Bewertung von OA-bedingten Umweltstörungen an (einzelnen) Gewebeeinheiten durch die Steuerung von Umweltfaktoren, z. B. durch Zugabe von biochemischen Wirkstoffen. Nach der Etablierung der Co-Kultur im System kam es im chondrogenen Kompartiment zur Ablagerung einer Schicht aus Knorpelmatrix, während sich zwischen den Fasern eine knochenähnliche Matrix ablagerte. Als proof of concept wurden Knochen- und Knorpelgewebe einem aktiven Schilddrüsenhormon ausgesetzt, wodurch ein OA-Krankheitsmodell geschaffen werden konnte. Dies führte erwartungsgemäß zu einer erhöhten Expression der Hypertrophiemarker sowohl im Knorpel als auch im Knochen. Insgesamt könnte dieses Modell zum besseren Verständnis von OA beitragen.
Capturing essential physiological aspects of interacting cartilage and bone tissue with osteoarthritis pathophysiology: A human osteochondral unit-on-a-chip model
Ingrid Meulenbelt
Eingestellt am: 08.07.2022
[1] https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/admt.202101310
