Gentherapie am Kniegelenk:
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GENTHERAPIE AM KNIEGELENK V. MARTINEK
INHALTSVERZEICHNIS
1. EINFUEHRUNG 10
2. BIOLOGISCHE GRUNDLAGEN DER GENTHERAPIE 13
2.1. WACHSTUMSFAKTOREN . 13
2.2. GENTHERAPIE 16
2.2.1. DEFINITION 16
2.2.2. GESCHICHTE DER GENTHERAPIE 18
2.2.3. PRINZIP DER GENTHERAPIE 20
2.2.4. VEKTOREN 21
2.2.5. STRATEGIEN DES GENTRANSFERS 24
2.2.6. EINSCHRAENKUNGEN UND RISIKEN DER GENTHERAPIE 28
2.3. TISSUE ENGINEERING 29
3. GENTHERAPIE AM BEWEGUNGSAPPARAT 33
3.1. SKELETTMUSKEL 33
3.2. KNORPEL 35
3.2.1. KLINISCHE KONZEPTE DER KNORPELBEHANDLUNG 38
3.2.2. WACHSTUMSFAKTOREN AM KNORPEL 43
3.2.3. GENTHERAPIE AM KNORPEL 44
3.2.4. TISSUE ENGINEERING DES KNORPELS 44
3.3. SEHNEN UND BAENDER 48
3.4. MENISKUS 51
3.5. KNOCHEN 56
3
BIBLIOGRAFISCHE INFORMATIONEN
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GENTHERAPIE AM KNIEGELENK
V. MARTINEK
3.6. SYNOVIUM 57
4. FRAGESTELLUNGEN 60
4.1. CHARAKTERISIERUNG VON WACHSTUMSFAKTOREN FUER MENISKUSHEILUNG 60
4.2. GENETISCHES ENGINEERING VON MENISKUS-ALLOGRAFTS 61
4.3. ADENOVIRALER GENTRANSFER ZUR PRAEKONDITIONIERUNG VON 63
VKB-T RANSPLANTATEN
4.4. MUSKEL-BASIERTE GENTHERAPIE VON OSTEOCHONDRALEN LAESIONEN 68
4.5 DIREKTER GENTRANSFER ZUR BEHANDLUNG VON WACHSTUMSFUGEN- 69
DEFEKTEN
4.6. ZELLSELEKTION ZUR INDIREKTEN GENTHERAPIE DER ARTHRITIS 72
5. MATERIAL UND METHODEN 75
5.1. CHARAKTERISIERUNG VON WACHSTUMSFAKTOREN FUER 75
MENISKUSHEILUNG
5.1.1. ISOLIERUNG DER MENISKALEN FIBROCHONDROZYTEN 75
5.1.2. EFFEKT AUF PROLIFERATION DER FIBROCHONDROZYTEN 76
5.1.3. EFFEKT AUF PROTEIN-SYNTHESE 77
5.1.4. BESTIMMUNG DES KOLLAGEN-PHENOTYPS 78
5.1.5. STATISTISCHE ANALYSE 78
5.2. GENETISCHES ENGINEERING VON MENISKUS-ALLOGRAFTS 79
5.2.1. VERSUCHSTIERE 79
5.2.2. VIRALE VEKTOREN 79
5.2.3. GENEXPRESSION IN-VITRO 79
5.2.4. LUCIFERASE-ASSAY 81
5.2.5. FLUORESZENZ-MIKROSKOPIE 81
4
GENTHERAPIE AM KNIEGELENK
V. MARTINEK
5.2.6. HISTOLOGISCHE EVALUATION DER LACZ GENEXPRESSION IN-VITRO 81
5.2.7. GENEXPRESSION IN-VIVO 82
5.2.7.1. ALLOGRAFT-TRANSDUKTION 82
5.2.7.2. MENISKUS-TRANSPLANTATION 82
5.2.7.3. GEWEBE-AUFARBEITUNG ' 84
5.3. ADENOVIRALER GENTRANSFER ZUR PRAEKONDITIONIERUNG VON 86
VKB-T RANSPLANTATEN
5.3.1. VERSUCHSTIERE 86
5.3.2. MARKERGEN-EXPRESSION IN-VITRO 86
5.3.2.1. VIRALE VEKTOREN 86
5.3.2.2. GEWEBEKULTUREN 86
5.3.2.3. LUCIFERASE ASSAY 88
5.3.2.4. HISTOLOGISCHE EVALUATION DER LACZ GENEXPRESSION IN-VITRO 88
5.3.3. GENTRANSFER IN-VIVO 90
5.3.3.1. VIRALE VEKTOREN 90
5.3.3.2. DIE OPERATIVEN VERFAHREN 90
5.3.3.2.1. GRAFT-VORBEREITUNG 90
5.3.3.2.2. VKB-REKONSTRUKTION 93
5.3.3.3. HISTOLOGISCHE STUDIE. IN-VIVO EXPRESSION VON LACZ UND BMP-2 94
5.3.3.4. BIOMECHANISCHE STUDIE. EFFEKT DES ADENOVIRALEN 96
BMP-2 GENTRANSFERS.
5.3.3.4.1. VKB-REKONSTRUKTION 96
5.3.3.4.2. BIOMECHANISCHE TESTS 97
5.3.4. DIE BMP-2 SEKRETION IN-VITRO 99
5.4. MUSKEL-BASIERTE GENTHERAPIE VON OSTEOCHONDRALEN LAESIONEN 100
5
GENTHERAPIE AM KNIEGELENK
V. MARTINEK
5.4.1. VERSUCHSTIERE 100
5.4.2. VIRALE VEKTOREN 101
5.4.3. ENTNAHME UND ZUECHTUNG DER AUTOLOGEN MYOBLASTEN 101
5.4.4. DURCHFUEHRUNG DER OPERATION 102
5.4.5. GEWEBE-AUFARBEITUNG UND HISTOLOGIE ' 104
5.5. DIREKTER GENTRANSFER ZUR BEHANDLUNG VON 104
WACHSTUMSFUGEN-DEFEKTEN
5.5.1. VERSUCHSTIERE 104
5.5.2 VIRALE VEKTOREN 105
5.5.3. DURCHFUEHRUNG DER OPERATION 105
5.5.4. RADIOLOGISCHE PARAMETER 108
5.5.5. HISTOLOGISCHE AUFARBEITUNG 109
5.5.6. STATISTISCHE ANALYSE 110
5.6. ZELLSELEKTION ZUR INDIREKTEN GENTHERAPIE BEI ARTHRITIS 111
5.6.1. VERSUCHSTIERE 111
5.6.2. VIRALE VEKTOREN 111
5.6.3. PRAEPARATION DER ZELLEN 111
5.6.3.1. ENTNAHME UND ZUECHTUNG DER AUTOLOGEN MYOBLASTEN 112
5.6.3.2. ENTNAHME UND ZUECHTUNG DER HAUTFIBROBLASTEN 113
5.6.4. IN-VITRO IRAP EXPRESSION 114
5.6.5. IN-VIVO IRAP GENEXPRESSION 114
6. ERGEBNISSE 115
6.1. CHARAKTERISIERUNG VON WACHSTUMSFAKTOREN FUER 115
MENISKUSHEILUNG
6
GENTHERAPIE AM KNIEGELENK
V.
MARTINEK
6.1.1. EFFEKT VON WACHSTUMSFAKTOREN AUF PROLIFERATION DER 115
FIBROCHONDROZYTEN
6.1.2. EFFEKT VON WACHSTUMSFAKTOREN AUF DIE SYNTHESE DER 119
KOLLAGENEN UND NICHT-KOLLAGENEN MATRIX-PROTEINE
6.2. GENETISCHES ENGINEERING VON MENISKUS-ALLOGRAFTS 123
6.2.1. GENEXPRESSION IN-VITRO 123
6.2.1.1. EXPRESSION DES LUCIFERASE-MARKERGENS 123
6.2.1.2. EXPRESSION DES GFP MARKERGENS 124
6.2.1.3. EXPRESSION DES LACZ-MARKERGENS 126
6.2.2. GENEXPRESSION IN-VIVO - 128
6.2.2.1. POSTOPERATIVER VERLAUF 128
6.2.2.1. EXPRESSION DES LACZ-MARKERGENS IN-VIVO 128
6.3. ADENOVIRALER GENTRANSFER ZUR PRAEKONDITIOENIERUNG VON 131
VKB-T RANSPLANTATEN
6.3.1. GENEXPRESSION IN-VITRO 131
6.3.1.1. EXPRESSION DES LUCIFERASE-MARKERGENS 131
6.3.1.2. EXPRESSION DES LACZ-MARKERGENS 132
6.3.1.3. BMP-2 SEKRETION IN-VITRO 133
6.3.2. GENTRANSFER IN-VIVO 134
6.3.2.1. OPERATIONSTECHNISCHE ASPEKTE 134
6.3.2.2. LACZ-MARKERGEN-EXPRESSION IN-VIVO 135
6.3.2.3. HISTOLOGISCHE ASPEKTE DER BMP-2 EXPRESSION IN-VIVO 137
6.3.2.3.1. SEHNEN-KNOCHEN INTERFACE NACH 2 WOCHEN 137
6.3.2.3.2. SEHNEN-KNOCHEN INTERFACE NACH 4 WOCHEN 139
6.3.2.3.3. SEHNEN-KNOCHEN INTERFACE NACH 6 WOCHEN 139
7
GENTHERAPIE AM KNIEGELENK
V. MARTINEK
6.3.2.3.4. SEHNEN-KNOCHEN INTERFACE NACH 8 WOCHEN 142
6.3.2.4. BIOMECHANISCHE ASPEKTE DER BMP-2 EXPRESSION IN-VIVO 144
6.4. MUSKEL-BASIERTE GENTHERAPIE VON OSTEOCHONDRALEN LAESIONEN 146
6.4.1. OPERATIONSTECHNISCHE ASPEKTE 146
6.4.2. MUSKELZELLEN IN-VITRO 146
6.4.3. MUSKELZELLEN IN-VIVO 146
6.4.4. HISTOLOGIE DER OSTEOCHONDRALEN DEFEKTE 148
6.4.4.1. HISTOLOGIE NACH 2 WOCHEN 148
6.4.4.2. HISTOLOGIE NACH 6 WOCHEN - 148
6.4.4.3. HISTOLOGIE NACH 6 MONATEN 149
6.5. DIREKTER GENTRANSFER ZUR BEHANDLUNG VON 153
WACHSTU MSFUGEN-DEFEKTEN
6.5.1. OPERATIONSTECHNISCHE ASPEKTE 153
6.5.2. RADIOLOGISCHE ASPEKTE DER THERAPEUTISCHEN GENEXPRESSION 153
6.5.2.1. ANGULATION DER PROXIMALEN TIBIAEPIPHYSE 153
6.5.2.2. BEINLAENGENDIFFERENZ 154
6.5.3. HISTOLOGISCHE ASPEKTE DES GENTRANSFERS 155
6.5.3.1. HISTOLOGIE DER WACHSTUMSFUGE NACH 6 WOCHEN 155
6.5.3.2. HISTOLOGIE DER WACHSTUMSFUGE NACH 12 WOCHEN 156
6.6. ZELLSELEKTION ZUR INDIREKTEN GENTHERAPIE BEI ARTHRITIS 160
6.6.1. OPERATIONSTECHNISCHE ASPEKTE 160
6.6.2. IN-VITRO IRAP EXPRESSION 160
6.6.3. IN-VIVO IRAP GENEXPRESSION 160
6.6.4. BEURTEILUNG DER ZELLABSTRICHE 162
8
GENTHERAPIE AM KNIEGELENK
V. MARTINEK
7. DISKUSSION 163
7.1. CHARAKTERISIERUNG VON WACHSTUMSFAKTOREN FUER MENISKUSHEILUNG 163
7.2. GENETISCHES ENGINEERING VON MENISKUS-ALLOGRAFTS 164
7.3. ADENOVIRALER GENTRANSFER ZUR PRAEKONDITIONIERUNG VON 169
VKB-T RANSPLANTATEN
7.4. MUSKEL-BASIERTE GENTHERAPIE VON OSTEOCHONDRALEN LAESIONEN 177
7.5. DIREKTER GENTRANSFER ZUR BEHANDLUNG VON 181
WACHSTUMSFUGEN-DEFEKTEN
7.6. ZELLSELEKTION ZUR INDIREKTEN GENTHERAPIE BEI ARTHRITIS 185
8. KLINISCHER AUSBLICK 188
9. ZUSAMMENFASSUNG 190
10. LITERATURVERZEICHNIS 194
11. GENTHERAPIE LEXIKON 227
9 |
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