Arthrose: 15-PGDH-Hemmer lässt Knorpel bei älteren Mäusen nachwachsen

In der biomedizinischen Forschung zeichnen sich neue Wege zur Behandlung von Gelenkverschleiß ab. Eine im Fachjournal Science veröffentlichte Untersuchung der Stanford University befasst sich mit einem spezifischen biologischen Mechanismus, der für den Knorpelabbau im Alter verantwortlich ist.

Im Mittelpunkt steht das Protein 15-PGDH, dessen Konzentration im natürlichen Alterungsprozess bei Mäusen nahezu um das Doppelte zunimmt und maßgeblich zur Schädigung des Knorpelgewebes beiträgt.

Wiederaufbau von Knorpelgewebe im Tiermodell

Durch die gezielte Blockade dieses Signalwegs gelang es dem Forschungsteam, regenerative Prozesse in Gang zu setzen. Mit einem eigens entwickelten Wirkstoff hemmten die Wissenschaftler das Protein, wobei das Medikament entweder in den Bauchraum oder direkt in das Kniegelenk der Versuchstiere injiziert wurde.

In der Folge nahm die Knorpeldicke bei älteren Mäusen wieder zu. Das neu gebildete Gewebe wies zudem Merkmale von ursprünglichem hyalinem Knorpel auf. Ein wesentlicher Aspekt des beobachteten Mechanismus besteht darin, dass die Knorpelregeneration ohne den Einsatz von Stammzellen verläuft. Stattdessen wird die Erneuerung über Chondrozyten vermittelt.

Effekte auf Knorpelabbau und Verletzungsfolgen

Neben den Tierversuchen analysierte das Forschungsteam der Stanford University menschliche Gewebeproben von Arthrose-Patienten, die sich einem Kniegelenkersatz unterzogen hatten. Nach einer einwöchigen Behandlung mit dem 15-PGDH-Hemmer verringerte sich die genetische Aktivität, die für den Knorpelabbau verantwortlich ist.

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Darüber hinaus untersuchten die Wissenschaftler die präventive Wirkung nach akuten Traumata. Bei Mäusen mit Verletzungen, die einem Kreuzbandriss ähneln, senkte die Hemmung von 15-PGDH das Risiko, im weiteren Verlauf eine Arthrose zu entwickeln, deutlich.

Derartige Verletzungen gelten in der Orthopädie als erheblicher Risikofaktor: Rund 50 Prozent der Menschen mit vergleichbaren Gelenkschäden erkranken innerhalb von etwa 15 Jahren an Arthrose im betroffenen Gelenk.

Stand der klinischen Entwicklung

Trotz der im Labor erzielten Ergebnisse stehen klinische Studien zur Wirksamkeit am Menschen bei dieser Indikation noch aus. Die Substanzklasse wurde allerdings bereits in einem anderen Kontext am Menschen erprobt.

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Sogenannte Phase-1-Studien mit einem 15-PGDH-Hemmer zur Therapie von Muskelschwäche belegten bereits die grundlegende Sicherheit des Wirkstoffs bei gesunden Probanden. Ein Nachweis über die therapeutische Wirksamkeit gegen Arthrose beim Menschen ist damit jedoch noch nicht erbracht.

Arthrose zählt weltweit und regional zu den am weitesten verbreiteten chronischen Krankheitsbildern. Allein in Deutschland sind nach Angaben der Deutschen Arthrose-Hilfe rund fünf Millionen Menschen von der degenerativen Gelenkerkrankung betroffen. Vor diesem Hintergrund gelten Ansätze, die direkt auf die Regeneration von Knorpelzellen abzielen, als wichtiger Baustein für künftige Therapiemöglichkeiten.