Kraakbeen in de knie kan acuut letsel oplopen, veroorzaakt door bijvoorbeeld een verkeerde beweging. Maar het kan ook slijten door ouderdom. Dat laatste heet artrose en is op dit moment niet te herstellen. Herstel van acuut letsel in het kraakbeen is bij vroeg ingrijpen wel mogelijk, door het gat op te vullen met ‘kraakbeenachtig’ weefsel.
iBook
Speciaal voor de iPad is een interactief ontwikkeld met veel extra materiaal zoals interactieve infographics, video, tijdlijnen en nog veel meer. Als je geen iPad hebt is er ook een pdf-versie.
Tot twintig jaar terug was iemand met een gat in het kraakbeen alleen te helpen met een microfractuurbehandeling. Daarbij boort de arts kleine gaatjes in het onderliggende bot, zodat beenmerg naar boven stroomt en het gat in het kraakbeen opvult. Stamcellen uit het beenmerg groeien dan op de plaats van de schade uit tot nieuw kraakbeenweefsel. Ideaal is deze methode niet. Vaak ontstaan littekens, waardoor de kwaliteit van het nieuwe weefsel niet optimaal is.
Eén operatie
De laatste vijftien jaar is het implanteren van patiënteigen kraakbeencellen erg populair. Bij deze methode halen artsen tijdens een operatie wat kraakbeencellen weg. In enkelen weken tijd kweken ze deze cellen op tot er genoeg zijn om de kraakbeenschade mee te vullen. Dan volgt een tweede operatie om de opgekweekte kraakbeencellen terug te plaatsen in de knie.
Voor een patiënt is een dubbele operatie natuurlijk niet fijn. Daarnaast is de huidige behandeling duur, voornamelijk vanwege de kweekstap in het laboratorium. “Daarom wilden we binnen het TeRM programma een aanpak ontwikkelen waarbij we tijdens één en dezelfde operatie kraakbeencellen uit het lichaam halen en direct in het gat plaatsen”, vertelt Daniël Saris, orthopedisch chirurg bij het UMC Utrecht.
Dat is gelukt. Er is inmiddels een product op de markt dat via deze aanpak positieve resultaten geeft bij het herstel van kraakbeen. De klinische studies zijn gedaan door het bedrijf CellCoTec, dat werd opgericht door biologe Jeanine Hendriks en haar collega Jens Riesle.
Een gat in het kraakbeen ontstaat meestal plotseling, bijvoorbeeld door een sportblessure. Op dit moment zijn er twee operaties nodig om de beschadiging te herstellen. Dankzij de nieuwe aanpak kan dit straks in één operatie. De kennis en ervaring die is opgedaan in het TeRM programma wordt meegenomen in een nieuwe studie in het UMC Utrecht, als onderdeel van het onderzoeksproject IMPACT.Daarbij wordt vooral gekeken naar de effectiviteit en veiligheid van deze nieuwe behandeling.
Minder kostbaar, minder belastend
In 2001 deed Jeanine Hendriks nog gewoon fundamenteel wetenschappelijk onderzoek. “Als je kraakbeencellen in het lab opkweekt, verliezen ze langzaam hun kraakbeeneigenschappen. Ik onderzocht hoe dat komt”, vertelt ze.
Tijdens haar onderzoek kreeg Hendriks een ingeving. “Op een gegeven moment dacht ik; het lichaam heeft zelf toch óók een zekere capaciteit voor herstel? Waarom moeten we álle kraakbeencellen aandragen? Wat zijn de minimale middelen die het lichaam nodig heeft om een kraakbeendefect zelf te herstellen?”
Met die gedachte ging de onderzoekster aan de slag. Het resulteerde in een systeem dat een klein aantal patiënteigen kraakbeencellen combineert met cellen uit het beenmerg. De kraakbeencellen communiceren met de beenmergcellen, waardoor uiteindelijk voldoende kraakbeen wordt gevormd om een defect te herstellen. In vergelijking met de huidige behandeling, waar twee operaties voor nodig zijn, is de nieuwe aanpak minder kostbaar en minder belastend voor de patiënt.
Twee jaar
In 2010 ging de eerste klinische studie van start bij veertig patiënten met een kraakbeendefect in de knie. “Tijdens een operatie neemt een chirurg kraakbeencellen en beenmergcellen af bij de patiënt”, legt Hendriks uit. “In de operatiekamer is iemand van CellCoTec aanwezig om de cellen te isoleren en uit te zaaien op een dragermateriaal. De chirurg implanteert dat poreuze sponsje met cellen vervolgens op de plek waar nieuw kraakbeen moet komen.”
Inmiddels zijn de veertig patiënten bijna twee jaar verder. De eerste resultaten zijn positief. Het dragermateriaal met cellen vult het defect goed op en sluit ook goed aan bij bestaand kraakbeen. Ondertussen werkt Hendriks aan verbetering: “Op dit moment duurt de operatie twee uur, maar we willen dat in de toekomst binnen een uur kunnen doen.”
Op weg naar de kliniek zijn nog wel wat hobbels te nemen. “Als we willen dat de therapie echt toegepast gaat worden, moeten we laten zien dat het werkt, en dat het economisch gunstig is”, zegt Hendriks. “Daarvoor moeten we patiënten over een langere periode blijven volgen. Dat kost tijd, veel tijd.”
Ze is ervan overtuigd dat behandelingen uit de regeneratieve geneeskunde op de langere termijn economisch aantrekkelijk zullen zijn, zeker voor een steeds ouder wordende populatie. “Wat dat betreft mag nieuwe technologie best wat meer ruimte krijgen van verzekeraars en regulatoire instanties. Vooropgesteld dat het veilig is, natuurlijk!”
Klaar om te verkopen
Stel, je hebt een nieuwe therapie ontwikkeld en wilt die gaan verkopen. Hoe pak je dat aan? Het bedrijf Signifix stond de wetenschappers bij met training en advies.
“Onderzoekers denken vaak ‘ik heb iets ontdekt en dat wil ik nu testen in mensen’. Maar ze hebben geen idee wat daar allemaal bij komt kijken”. Aan het woord is Eliane Schutte, een van de oprichters van Signifix. Het bedrijf is gespecialiseerd in het naar de markt begeleiden van kansrijke resultaten van (bio)medische R&D.
“Je moet rekening houden met de business”, zegt Schutte. “Dat betekent bijvoorbeeld dat je een duidelijke visie moet hebben over het product dat je op de markt wilt brengen. Daarnaast moet je goed op de hoogte zijn van de regulatoire aspecten. Waar moet je een verzoek tot toestemming indienen? Welke tests moet je wel en niet doen? En welke resultaten willen autoriteiten zien, voordat zij een product tot de markt toelaten? Bij al die stappen biedt Signifix de helpende hand”, aldus Schutte.
CE staat voor Conformité Européenne. Dat betekent: in overeenstemming met de Europese regelgeving. Het doel van de markering is tweeledig. Het bevordert de vrije handel binnen de lidstaten van de Europese Unie en waarborgt de veiligheid van het product.
Bekijk hier, aan de hand van CellCoTec’s kraakbeenbehandeling, de verschillende stadia die een nieuwe therapie moet doorkruisen om van het lab in de kliniek te belanden.
Onrustige knie
Saris en zijn team boekten ook succes bij het ontwikkelen van nieuwe diagnostiek. “We willen graag weten in welke omgeving nieuw kraakbeen terechtkomt. We kunnen nu een MRI maken van bijvoorbeeld het kraakbeen van de knie. Daarin meten we dan de hoeveelheid ontstekingsproducten (cytokines). Zo weten we of we te maken hebben met een ‘rustige’ of een ‘onrustige’ knie”, zegt hij. Het uiteindelijke doel is personalised cartilage care, persoonlijke zorg zoals we dat ook bij kanker kennen.
Idealiter zou Saris een onrustige knie graag willen voorbehandelen, zodat het kraakbeen altijd in een gunstige omgeving terechtkomt. Hij vergelijkt dit met een aquarium: “Dat maak je ook eerst schoon, voordat je er nieuwe vissen instopt. Helaas kunnen we op dit moment nog niet ingrijpen in een onrustige knie. Er zijn wel medicijnen die ontsteking remmen, zoals TNF-blokkers die bij reuma gebruikt worden. Maar die hebben de nodige bijwerkingen en de patiënten die wij behandelen zijn vaak jonge, gezonde mensen. Dan moet je je afvragen of de behandeling niet erger is dan de kwaal.”
Injecteerbare pleister tegen artrose
Voor artrose is nu nog geen behandeling. Maar onderzoekers zijn er wel mee bezig. Marcel Karperien, celbioloog aan de Universiteit Twente, werkt aan een nieuwe behandelmethode die de aandoening in principe wel volledig kan genezen.
De technologie die Karperien voorstelt betreft het inspuiten van een vloeibaar biomateriaal, met daarin stamcellen en patiënteigen kraakbeencellen, in het gewricht. Stamcellen hebben de mogelijkheid uit te groeien tot kraakbeencellen. Daarnaast scheiden ze stoffen uit die de ziekmakende processen bij artrose, zoals ontsteking, kunnen bestrijden.
Deze ‘injecteerbare pleister’ vult de plek op waar het kraakbeen verdwenen is en creëert daar een omgeving waarin het beschadigde kraakbeen zichzelf kan herstellen. Na verloop van tijd – als het kraakbeendefect is hersteld – breekt het lichaam vanzelf het biomateriaal af.
Uit laboratoriumonderzoek en uit de eerste onderzoeken met proefdieren blijkt dat de basistechnologie werkt. Als ook de vervolgexperimenten goed gaan dan verwacht Karperien dat de methode al over enkele jaren – in experimentele setting – bij artrosepatiënten is toe te passen.
Tijdens een kijkoperatie wordt de injecteerbare pleister aangebracht in een kraakbeendefect in het gewricht van een paard. Links een opname net voor de injectie. Rechts een opname 5 seconde na de injectie: het gat is opgevuld met de vloeibare pleister.