In vitro Transfer von Genen in spinale Gewebe

Zusammenfassung

Einleitung: Die Beteiligung von Zytokinen bei der Degeneration von Bandscheiben und Gelenkknorpel ist gut dokumentiert. Antiinflammatorische Proteine, die nach Transfer entsprechender Gene am Ort der Degeneration sezerniert werden versprechen hohen therapeutischen Nutzen.

Methodik: Zellen aus Deckplattengewebe des bovinen Os coccygis und discale Zellen von 6 Wistar Ratten wurden isoliert und in vitro kultiviert. Das bakterielle β-Galaktosidase Gen (LacZ) und alternativ die cDNA des humanen Interleukin-1 Rezeptor Antagonist (IL-1ra) wurden via Retrovirus in die isolierten Zellen transduziert. LacZ Aktivität wurde durch X-gal Färbung bestimmt, IL-1ra Protein wurde durch ELISA gemessen.

Ergebnisse: Unsere Ergebnisse zeigen, daß Isolierung und Kultivierung sowohl von chondrozytischen Endplattenzellen aus Rindern, als auch von discalen Chondrozyten der Ratte möglich sind. Der Transfer von LacZ und der IL-1ra-cDNA in die kultivierten Zellen war erfolgreich.

Schlußfolgerungen: Die Möglichkeit, exogene therapeutische Gene in chondrozytische Zellen von Endplatten und Bandscheiben einzubringen eröffnet neue Wege in der Behandlung von degenerativen und entzündlichen Bandscheiben- und Gelenkerkrankungen. Dieser neue Zugang hat, im Gegensatz zu herkömmlichen Strategien, das Potential einer spezifischen, effektiven und der Chronizität der Erkrankungen angemessenen Therapie.

Abstract

Introduction: It is well known that cytokines are involved in the induction of intervertebral disc and articular cartilage destruction. Therapeutic proteins are of great potential as locally produced drugs after transfer of their cognate genes to the sites of interest.

Methods: Chondrocytic cells from bovine os coccygis and discal chondrocytes from 6 wistar rats were isolated and cultured in vitro. The bacterial β-galactosidase (LacZ) gene and the cDNA of the human interleukin-1 receptor antagonist (IL-1ra) were introduced into the cells by retrovirus mediated gene transfer. LacZ activity was determined by Xgal staining, IL-1ra protein was determined by ELISA.

Results: Our study confirms that isolation and cultivation of bovine chondrocytic end plate cells and of rat discal cells is possible. Transfer of both LacZ and of the IL-1ra cDNA to cultured cells was successfull.

Discussion: The introduction of exogenous therapeutical genes into cells from the intervertebral disc and the end plate opens the possibility for a local gene therapy of IVD degeneration. This therapy has the potential to be specific, effective and appropriate to the chronicity of the disease.

Schlüsselwörter

Gentherapie - Chondrozyten - Retrovirus - Bandscheibendegeneration - Arthrose

Key words

Genetherapy - Chondrocytes - Retrovirus - Intervertebral Disc - Degeneration - Osteoarthritis