盡管最近啟動的歐盟項目ENCANTO(西班牙語“魔法”)與同名迪士尼電影無關，但該研究主題對于外行人來說可能聽起來像魔法。Oliver Pullig 博士解釋說：“我們從患者的鼻中隔上取出一小塊軟骨，將其培養在結構支持性膠原基質上，并在四周后將其植入受損的膝蓋中，以再生軟骨。”

生物學家在巴塞爾大學醫院指導下的一項前鼻軟骨研究中已經證明了這種軟骨再生方法的安全性和有效性，該研究由巴塞爾大學醫院指導下的國際團隊對 100 多人進行。在這項研究中，用實驗室生長的鼻子軟骨組織治療例如在事故后發生的局灶性軟骨損傷，即局部有限且明確的損傷。

患有更嚴重軟骨缺損的患者現在將首次被納入 ENCANTO 研究中。將研究該手術是否代表假體的替代方案，從而成為髕股骨關節炎(PFOA)的新療法，即膝蓋骨背面和相對的大腿骨上的軟骨損傷。因此，縮寫詞 ENCANTO：用于治療骨關節炎的工程鼻軟骨——人工制造的鼻軟骨用于治療退行性關節磨損。

為大學醫院提供 230 萬歐元資助

作為歐盟資助計劃 HORIZON-HLTH-2023-TOOL-05(健康社會的工具和技術)的一部分，為實施 ENCANTO 項目提供了總計 1130 萬歐元的資金。為此，維爾茨堡大學醫院獲得了 188 萬歐元的資助。由 Oliver Pullig 領導的“符合 GMP 的 ATMP 開發”專業團隊與巴塞爾大學醫院的同行合作，帶頭生產植入物。該創新軟骨基質將在歐洲 12 個臨床中心使用，其中包括維爾茨堡大學醫院骨科。

另一個治療 PFOA 的項目由瑞士國家科學基金會資助 260 萬瑞士法郎，其中大學醫院獲得 415,000 歐元用于按照良好生產規范 (GMP) 進行生產。

奧利弗·普利格 (Oliver Pullig) 表示：“有了這些大量的資金，我們最終能夠準備好產品以供批準，我們已經進入了冠軍聯賽。”他熱切地期待著這項由瑞士資助的研究將于 2024 年底開始招募，并在ENCANTO 將于 2025 年開始。在維爾茨堡，該計劃包括總共生產 56 個種植體并招募 25 名患者。

對生產和質量的高要求

雖然植入本身相對簡單，但在人體外培養軟骨所需的努力是巨大的。由于植入物由活細胞組成，因此它被歸類為高級治療藥物產品 (ATMP)，這意味著它受到特殊法規的約束。

Oliver Pullig 表示：“我們已經解決了 BIO-CHIP 項目中與生產和物流相關的復雜任務和手續。”現在的挑戰在于始終保持生產和產品質量的高標準。

“這些是人類細胞。它們的行為并不總是如我們所希望或期望的那樣，”莎拉·尼澤博士解釋道。尼澤在該部門擁有十年的研發工作經驗，現已轉向生產和監管領域。

“我們需要更多的數據來理解為什么一個人的細胞生長得不如另一個人的細胞。此外，我們正在研究一種方法來監控整個生產過程中細胞的質量和活力，實時地，而不僅僅是在最后。如果我們也可以將這種新方法應用到用于模擬部門中各種疾病的其他模型中，那就太棒了。

軟骨植入物的生產過程

但這樣的組織植入物實際上是如何制造的呢?最初，從研究參與者的鼻中隔中取出一小塊軟骨組織。鼻軟骨細胞與膝關節的軟骨細胞非常相似。它們表現出機械彈性，可以在實驗室中有效地繁殖。

取出一小塊鼻中隔后，軟骨組織在潔凈室中最嚴格的無菌條件下進行處理。細胞被分離和培養，并最終放置在 4 x 5 厘米的載體結構上。在這里，它們遷移到被批準作為醫療器械的膠原蛋白膜中，并生長自己的軟骨基質。四個星期后，名為 N-TEC(基于鼻軟骨細胞的組織工程軟骨)的植入物就可以使用了。

治療常見疾病骨關節炎的真正機會

“在鼻部研究中，我們還研究了一種耗時較短的程序，即細胞僅在基質上培養兩天。質量令人滿意，但更成熟的基質更穩定。這也是外科醫生的首選最后，他將自體細胞制成的新組織放置在軟骨的缺陷區域，并將其與完整的軟骨組織縫合，”Oliver Pullig 報道。值得注意的是，細胞培養不再需要自體血液，并且可以產生兩種基質而不是一種。這一進步還可以治療大面積的軟骨缺損。

普利格表示，如果植入物被證明是假肢的可行替代品，它們將徹底改變軟骨退化的治療方法。迄今為止，治療方法僅限于疼痛管理或人工關節置換。全球有超過 5 億人遭受膝關節關節炎的痛苦和衰弱影響。隨著肥胖率持續上升和預期壽命的延長，這種常見疾病的患病率也在增加。