Etablierung humaner Synovialgewebeschnitte als tierfreie Alternative für synoviale Entzündung und Fibrose

Arthrose ist die häufigste chronisch-degenerative und rheumatoide Arthritis die häufigste autoimmun-entzündliche Gelenkerkrankung. Beide Erkrankungen können zu Schmerzen, Bewegungseinschränkungen und einer fortschreitenden Schädigung der Gelenke führen. Obwohl sie sich in ihrer Entstehung grundlegend unterscheiden, trägt die Gelenkinnenhaut (Synovium) bei beiden entscheidend zu Entzündungs-, Umbau- und Krankheitsprozessen bei. Trotz ihrer zentralen Rolle werden diese Prozesse bislang überwiegend in Tiermodellen oder stark vereinfachten Zellkultursystemen untersucht, die die komplexe Gewebearchitektur des menschlichen Synoviums nur unzureichend widerspiegeln.

Ziel unseres Projekts ist es, die Präzisionsschnitt-Technologie gezielt für humane Synovialbiopsien zu optimieren und als reproduzierbares in vitro-Modell für die Gelenkforschung zu etablieren. Hierzu werden aus kleinen Synovialbiopsien standardisierte, vitale Gewebeschnitte hergestellt, die ihre natürliche Gewebearchitektur, zelluläre Vielfalt und funktionelle Reagibilität möglichst vollständig erhalten. Aus einer einzigen Patientenbiopsie können mehrere vergleichbare Gewebeschnitte gewonnen werden, wodurch krankheitsrelevante Stimuli und therapeutische Interventionen unter identischen Bedingungen parallel untersucht werden können.

Im Projekt werden zunächst die technischen Voraussetzungen für die Herstellung vitaler Synovialgewebeschnitte optimiert. Anschließend wird untersucht, ob die unterschiedlichen Zellpopulationen des Synoviums erhalten bleiben und funktionell auf definierte Reize reagieren. Im dritten Schritt wird das Modell genutzt, um entzündliche und fibrotische Prozesse sowie die Wirkung therapeutischer Substanzen direkt im nativen menschlichen Gewebeverband zu analysieren. Die Ergebnisse werden anschließend mit unserem bereits durch die Stiftung set geförderten xeno-freien 3D-Synovialmembranmodell verglichen, um den Mehrwert des Erhalts der natürlichen Gewebearchitektur gegenüber rekonstruierten in vitro-Modellen systematisch zu bewerten. Langfristig soll ein standardisiertes und reproduzierbares Protokoll entstehen, das auch anderen Forschungsgruppen zur Verfügung gestellt werden kann.