Dyrkning av kjeveleddsbrusk med stamceller og biomaterialer

Brusk er uten blodforsyning, hvilket gjør at bruskskader har dårlig evne til å reparere seg selv. Nedbrytning av brusk i kneledd er utbredt, men også kjeveledd rammes. Dette kan påvirke pasientenes tyggefunksjon og livskvalitet. I dag fjernes ofte det ødelagte vevet, mens Helgeland og medarbeidere forsøkte å finne en metode som kan reparere skaden.

Stamceller hentes ofte fra beinmarg. Cellene har, med de riktige signalene og vekstforholdene, potensiale til å kunne bli bruskceller. Som støtte for nydannelse av vev benyttes ofte vekststillas som midlertidige reisverk. For å unngå at brusk mineraliseres til bein, må nydannelse av blodkar begrenses. Angiostatin, et naturlig protein som hemmer kardannelse, kombinert med stamceller og et vekststillas av kollagen ble benyttet i en dyrestudie. Blodkardannelse og betennelse ble redusert, men metoden førte ikke til bruskdannelse.

En systematisk oversiktsartikkel som kartla faktorer av betydning for vellykket dannelse av kjeveleddsstrukturer ble publisert. Naturlige vekststillas og beinmargstamceller var hyppigst benyttet, og omdanning til bruskceller før implantering var gunstig.

3D printing av vekststillas kan individtilpasses. Helgeland og medarbeidere 3D-printet gelatin, et rimelig og vevsvennlig materiale som nedbrytes hurtig. De undersøkte ulike måter å forsterke materialet. Metodene støttet vekst av stamcellene, men gav ulik styrke og omdanning til bruskceller. Herding med ribose kombinert med varme under vakuum, samt forsterkning med naturlig genipin, gav høy grad av styrke og omdanning til bruskceller, mens ribose alene var utilstrekkelig.

En metode som kan reparere brusk vil kunne ha enorm betydning for mange pasienter, ikke bare de med degenerative kjeveleddslidelser. For å kunne overføre metoden til klinisk bruk, kreves videre forskning på de mekaniske og bruskdannende egenskapene til materialet, samt testing i klinisk relevante dyremodeller.

Personalia

Espen Helgeland er tannlege fra Universitetet i Bergen (UiB), 2011. Han er spesialistkandidat i Oral kirurgi og oral medisin ved Institutt for klinisk odontologi (IKO), Det medisinske fakultet. Doktorgradsarbeidet er utført ved IKO, UiB og prosjektet er delvis finansiert med midler fra Forskningsrådet, Trond Mohn Stiftelse og Olav Thon Stiftelsen. Hovedveileder for prosjektet har vært professor Annika Rosén og medveiledere professor Kamal Mustafa, Dr. Torbjørn Ø. Pedersen og Dr. Ahmad Rashad.