Dr. ir. Jos Malda, universitair hoofddocent, afdeling Orthopaedie, UMC Utrecht

Prof.dr. René van Weeren, hoogleraar, departement Paard, Universiteit Utrecht

Jos Malda:

“De techniek om met 3D-bioprinten zelf-herstellende gewrichtsimplantaten te maken kan later misschien ook dienen als alternatief voor dierproeven.”

Doel van het onderzoek

Doel van het onderzoek is om 3D-geprinte implantaten voor de behandeling van kraakbeenproblemen te verstevigen met extra vezels, om het resultaat van de behandeling te verbeteren en een beter, pijnloos gewricht te verkrijgen.

Achtergrond

Kraakbeenproblemen, zoals bij de mens vaak in de knie, herstellen niet vanzelf. Ze worden meestal langzaam erger. Er ontstaat gewrichtsslijtage (artrose) die gepaard gaat met pijn, zwelling en verminderde bewegingsvrijheid. Patiënten (mensen en dieren) worden eerst met pijnstillers behandeld, met vaak veel bijwerkingen. Plaatselijke injecties werken maar kort. Als de artrose doorgaat kan de patiënt eindigen met een kunstgewricht. Implantaten die herstel van het eigen kraakbeen stimuleren kunnen mogelijk voor duurzaam herstel zorgen. Dit moet dan wel heel stevig zijn.

Opzet

Bij 8 paarden werden kraakbeendefecten opgevuld met gekweekte kraakbeencellen in gel. Bij één groep werd daaraan een extra versterkende vezel toegevoegd. Het herstel wordt nu nauwgezet gevolgd door middel van geavanceerde beeldvorming en bewegingsanalyse met een krachtenplatform en infraroodcamera’s. De  gewrichtsvloeistof wordt op gezette tijden biochemisch geanalyseerd om te kijken of de versterkende vezel een beter resultaat geeft.

3V-alternatieven

Vervanging?
Studies bij kleinere proefdieren (ratten) hebben aangetoond dat de ingebrachte materialen niet schadelijk zijn en de kraakbeenvorming kunnen faciliteren en bevorderen. Door daarnaast gebruik te maken van 3D-celkweekmodellen en donorweefsel hebben de onderzoekers vooraf in het laboratorium veel onderzoek kunnen doen naar hoe je de stevigheid van de implantaten kunt bevorderen met gebruikmaking van vezels. Echter, nagaan of de implantaten het ook goed doen in een levende mens of een levend dier, kan alleen maar uitgetest worden in een levend dier. Er is voor paarden gekozen, omdat bij deze diersoort veel gewrichtsproblemen voorkomen. Paarden zijn nodig om bruikbare conclusies te kunnen trekken voor de mens en voor soortgenoten. Die soortgenoten hebben straks ook baat bij de resultaten.

Vermindering?
Met behulp van statistiek en basisgegevens uit vele laboratoriumstudies met cellen en weefsels, wordt het minimum aantal dieren berekend dat nodig is om betrouwbare conclusies te kunnen trekken. Om zo weinig mogelijk paarden te gebruiken in dit onderzoek, worden er meerdere gewrichten per dier onderzocht. Bij elke vervolgstap die nieuwe informatie biedt, worden de precieze aantallen benodigde dieren opnieuw vastgesteld en waar mogelijk verlaagd.

Verfijning?
De dieren krijgen een goede behandeling en worden zoveel mogelijk in groepen gehuisvest, zodat ze gezelschap hebben aan elkaar. Waar nodig vindt er verdoving plaats of krijgen ze een andere vorm van pijnbestrijding.

Maatschappelijk belang

Gewrichtsbeschadigingen komen veel voor en vormen een grote sociaal-economische belasting door zowel de sterke negatieve invloed op de kwaliteit van leven van velen en de hoge kosten voor de gezondheidszorg die hieruit voortvloeien. Met de vergrijzing wordt dit onderwerp alleen maar belangrijker.

Resultaten

De proef loopt nog door in 2015. Er zijn dan ook nog geen resultaten.