ANWENDUNGSGEBIET UND STAND DER TECHNIK

Die Erfindung betrifft Marker zur Anwendung in vitro bei der Prognose eines klinischen Ergebnisses (Outcome-Prognose) einer autologen Bandscheibenzelltransplantation, bei der Verlaufsbeurteilung/Verlaufskontrolle einer autologen Bandscheibenzelltransplantation, bei der Beurteilung der Qualität von Bandscheibenzellen, bei der Beurteilung der Qualität eines Implantats und/oder Arzneimittels für neuartige Therapien (ATMP) für die Behandlung eines Bandscheibendefekts und/oder bei der Diagnose eines Bandscheiben- und/oder Wirbelkörperdefekts sowie ein entsprechendes in vitro Verfahren.

Die Degeneration der Bandscheiben ist eine der wesentlichen Ursachen von Rückenschmerzen, welche nicht nur großes individuelles Leiden der Patienten verursachen, sondern auch eine globale sozio-ökonomische Last darstellen.

Ätiologie und Pathogonese der Bandscheibendegeneration sind noch nicht vollständig geklärt. Es scheint, dass der krankhafte Degenerationsprozess in unterschiedlichem Ausmaß den eigentlichen Stoßdämpfer der Bandscheiben, den gallertartigen Kern (Nucleus pulposus), ihren schützenden Faserring (Anulus fibrosus) sowie die Endplatten der Wirbelkörper betrifft.

Nach einem initialen Ereignis, wie beispielsweise Trauma oder Überlastung, stehen zunächst entzündliche Prozesse im Vordergrund, welche zu verschiedenen biochemischen und morphologischen Veränderungen der Bandscheibe führen. Hierzu gehören der Verlust von extrazellulären Matrixproteinen, wie beispielsweise wasserbindenden Proteoglykanen, das hierdurch bedingte sekundäre Austrocknen des Bandscheibenkerns mit Erniedrigung des Gewebe-pH-Werts und das Absterben von Bandscheibenzellen mit zunehmender Ausbildung einer katabolen Stoffwechsellage. Ferner findet sich im Verlauf der Degeneration eine pathologische Neoangio- und Neurogenese („Painful Disc") sowie ein narbiger Umbau der Bandscheibe mit dem Auftreten von Verknöcherungen.

Die morphologischen Veränderungen erfassen den Kern der Bandscheibe und im weiteren Verlauf auch den Faserring. In der bildgebenden Diagnostik manifestiert sich dies unter anderem als Abnahme der Bandscheibenhöhe (insbesondere durch die Dehydrierung). Konsekutiv ist mit einer geringeren Bänderspannung zwischen den beiden Wirbeln zu rechnen.

Daneben lassen sich in histologischen und auch MRT-Untersuchungen Fissuren des Faserrings („High-Intensity-Zonen") mit pathologischen Kontinuitätstrennungen seiner Ringlamellen und eine vermindernde Vaskularisation der Endplatten finden. Aus der Summe dieser Veränderungen folgen wiederum verminderte stoßdämpfende Eigenschaften des Kerns, eine geringere Zugbelastbarkeit des Faserrings sowie eine schlechtere Ernährung der Bandscheibe.

Die Abnahme der Bandscheibenhöhe fördert die Entstehung einer segmentalen Instabilität, welche vermutlich durch Mikrotraumen die Segmentdegeneration weiter beschleunigt. Reißt der Anulus fibrosus ein, kann ein Bandscheibenvorfall entstehen, welcher abhängig von seiner Lage, Größe und Konsistenz zu Druckirritationen von Nerven und durch Entzündungsreaktionen zu erheblichen Schmerzen und Funktionsbeeinträchtigungen führen kann. Bestehen relevante neurologische Ausfälle, kann die operative Sanierung des Vorfalls erforderlich werden.

Ist eine konservative Behandlung nicht möglich oder sind die konservativen Behandlungsmöglichkeiten ausgeschöpft, kommen invasive Behandlungsmethoden zum Einsatz.

Eine Möglichkeit zur invasiven Behandlung eines Bandscheibenvorfalls besteht in der sogenannten Sequestrektomie oder Nukleotomie. Hierbei werden hervorgetretene Bandscheibenanteile aus dem Rückenmarks- oder Spinalnervenkanal entfernt. Problematisch ist, dass eine Sequestrektomie bzw. Nukleotomie häufig nicht zu einer Beschwerdefreiheit führt.

Eine weitere Behandlungsmethode besteht in der Durchführung einer sogenannten Spondylo- dese, d.h. einer Wirbelsäulenversteifung. Hierbei handelt es sich um einen chirurgischen Eingriff, bei welchem der zu versteifende Wirbelsäulenabschnitt mittels einer Kombination aus Schrauben und kleinen Verbindungsstangen ruhiggestellt wird. Eine versteifende Operation bringt je nach Umfang meist gute Ergebnisse. Jedoch wird das Ergebnis im Laufe von Jahren durch die Entwicklung von sogenannten Anschlussinstabilitäten getrübt. Dabei werden benachbarte Wirbelsegmente nach der Versteifung über Gebühr strapaziert und verursachen ihrerseits Rückenschmerzen. Eine längerfristige Beschwerdefreiheit ist daher in der Regel nicht zu erwarten.

Bei einer vollständigen Entfernung der Bandscheibe ist in der Regel das Einsetzen eines als Platzhalter wirkenden Implantats erforderlich. Eine weitere Behandlungsmethode besteht stellt die sogenannte Bandscheibenzelltransplanta- tion (ADCT, Autologous Disc-Derived Chondrocyte Transplantation) dar. Bei diesem Behandlungsansatz wird, meistens im Rahmen eines akuten Bandscheibenvorfalls, das durch den äußeren Faserring ausgetretene Bandscheibengewebe während eines operativen Ersteingriffs entfernt. Durch eine anschließende mechanische Zerkleinerung und enzymatische Verdauung werden die im entnommenen Bandscheibengewebe enthaltenen Bandscheibenzellen ausgelöst und in vitro unter sterilen Bedingungen expandiert, d.h. vermehrt. Nach Erreichen der erforderlichen Zellzahl können die Bandscheibenzellen „geerntet" und in den verbliebenen Rest des Bandscheibenkerns eingebracht werden. Die eingebrachten Bandscheibenzellen besiedeln den Defektbereich und beginnen im weiteren Verlauf mit der Produktion von Knorpelgrundsubstanz.

Eine Weiterentwicklung der autologen Bandscheibenzelltransplantation stellt die sogenannte Matrix-assoziierte-Bandscheibenzelltransplantation dar. Bei diesem Verfahren werden die Bandscheibenzellen in Kombination mit einer geeigneten Matrix, d.h. in einem Trägermaterial, angewendet.

Nachteilig bei der autologen Bandscheibenzelltransplantation ist jedoch, dass die autologen Bandscheibenzellen abhängig vom Patienten stark variieren können, was den Behandlungsver- lauf einer autologen Bandscheibenzelltransplantation stark beeinflussen kann. Ferner besteht die Möglichkeit, dass sich die Bandscheibenzellen während ihrer in vitro-Expansion in ihren Eigenschaften verändern können, was ebenfalls Einfluss auf den Verlauf einer autologen Band- scheibenzelltransplantation nehmen kann.

Selbstverständlich haben auch zur Behandlung von Bandscheibendefekten zum Einsatz kommende Implantate oder Trägermaterialien für Bandscheibenzellen einen entscheidenden Einfluss auf das Behandlungsergebnis.

AUFGABE UND LÖSUNG

Vor diesen Hintergrund stellt sich die Erfindung die Aufgabe, Marker bereitzustellen, welche die Vorhersage eines klinischen Ergebnisses einer autologen Bandscheibenzelltransplantation, insbesondere einer Matrix-assoziierten autologen Bandscheibenzelltransplantation, erlauben.

Weiterhin stellt sich die Erfindung die Aufgabe, Marker bereitzustellen, welche eine Beurteilung der Qualität von Bandscheibenzellen erlauben. Weiterhin stellt sich die Erfindung die Aufgabe, Marker bereitzustellen, welche eine Beurteilung der Qualität von Implantaten und/oder Arzneimitteln für neuartige Therapien (ATMPs) für die Behandlung eines Bandscheibendefekts erlauben.

Weiterhin stellt sich die Erfindung die Aufgabe, Marker bereitzustellen, welche die Diagnose eines Bandscheiben- und/oder Wirbelkörperdefekts erlauben.

Darüber hinaus stellt sich die Erfindung die Aufgabe, ein entsprechendes in vitro Verfahren sowie die Verwendung eines Kits zur Durchführung des in vitro Verfahrens bereitzustellen.

Diese Aufgaben werden erfindungsgemäß gelöst durch Marker gemäß Anspruch 1 , ein Verfahren gemäß Anspruch 16, eine Verwendung gemäß Anspruch 17 sowie durch einen Kit gemäß Anspruch 19. Bevorzugte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen definiert. Der Wortlaut sämtlicher Ansprüche wird hiermit durch ausdrückliche Bezugnahme zum Inhalt der vorliegenden Beschreibung gemacht.

Die Erfindung betrifft einen Marker zur Anwendung in vitro bei der Vorhersage (Prognose) eines klinischen Ergebnisses (sogenannte Outcome- Prognose) einer autologen Bandscheibenzelltransplantation, insbesondere Matrix-asso- ziierten autologen Bandscheibenzelltransplantation, und/oder bei der Verlaufsbeurteilung/Verlaufskontrolle einer autologen Bandscheibenzelltrans- plantation, insbesondere Matrix-assoziierten autologen Bandscheibenzelltransplantation, und/oder bei der Beurteilung der Qualität von Bandscheibenzellen, d.h. sogenannten Bandschei- ben-Chondrozyten, vorzugsweise für eine autologe Bandscheibenzelltransplantation, insbesondere für eine Matrix-assoziierte autologe Bandscheibenzelltransplantation, und/oder bei der Beurteilung der Qualität eines Implantats und/oder eines Arzneimittels für neuartige Therapien (ATMP) für die Behandlung eines Bandscheibendefekts und/oder für die Rekonstruktion von Bandscheibengewebe und/oder bei der Diagnose eines Bandscheibendefekts, insbesondere eines lumbalen, vorzugsweise lumbal-sakralen, Bandscheibendefekts, und/oder Wirbelkörperdefekts, wobei der Marker ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus CTX-I, CTX-II, NTX-I, CPII, VEGF, C2C, MMP-3, Hyaluronsäure, TNF-α, IL-1 ra, IL-4, COMP, YKL-40 und Kombinationen aus wenigstens zwei der genannten Marker.

Der Ausdruck„Marker" kann im Sinne der vorliegenden Erfindung daher einen der oben genannten Marker oder eine Kombination aus zwei oder mehr, d.h. eine Kombination aus zwei, drei, vier, fünf, sechs, sieben, acht, neun, zehn, elf oder zwölf, der oben genannten Marker oder eine Kombination aus allen der oben genannten Marker bedeuten.

Vorzugsweise bedeutet der Ausdruck„Marker" im Sinne der vorliegenden Erfindung das entsprechende Markerprotein oder die entsprechende Kombination von Markerproteinen. Mit anderen Worten bedeutet der Ausdruck„Marker" im Sinne der vorliegenden Erfindung vorzugsweise ein Markerprotein, welches ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus CTX-I, CTX-II, NTX-I, CPII, VEGF, C2C, MMP-3, Hyaluronsäure, TNF-α, IL-1 ra, IL-4, COMP, YKL-40 und Kombinationen aus zwei oder mehreren der genannten Proteine.

Unter dem Ausdruck„Vorhersage eines klinischen Ergebnisses" soll im Sinne der vorliegenden Erfindung die Prognose eines klinischen Ergebnisses verstanden werden, welches wahrscheinlich eintritt.

Unter dem Ausdruck„Vorhersage eines positiven klinischen Ergebnisses" soll im Sinne der vorliegenden Erfindung die Prognose einer klinischen Verbesserung im Vergleich zur klinischen Situation vor Therapie- bzw. Behandlungsbeginn verstanden werden, welche wahrscheinlich eintritt.

Unter dem Ausdruck„Vorhersage eines negativen klinischen Ergebnisses" soll im Sinne der vorliegenden Erfindung die Prognose einer klinischen Verschlechterung im Vergleich zur klini- sehen Situation vor Therapie- bzw. Behandlungsbeginn verstanden werden, welche wahrscheinlich eintritt.

Unter dem Ausdruck„Qualität der Bandscheibenzellen"" soll im Sinne der vorliegenden Erfindung eine am Ende einer in vitro Kultivierung von Bandscheibenzellen ermittelte Protein- Syntheseleistung verstanden werden.

Unter dem Ausdruck„positive Beurteilung der Qualität der Bandscheibenzellen"" soll im Sinne der vorliegenden Erfindung eine Protein-Syntheseleistung verstanden werden, welche hinreichend zur Vermittlung einer anti-inflammatorischen Wirkung und/oder einer Neusynthese von extrazellulärer Matrix und/oder einer funktionellen Verbesserung einer behandelten Bandscheibe ist.

Unter dem Ausdruck„negative Beurteilung der Qualität der Bandscheibenzellen"" soll im Sinne der vorliegenden Erfindung eine Protein-Syntheseleistung verstanden werden, welche unzureichend zur Vermittlung einer anti-inflammatorischen Wirkung und/oder einer Neusynthese von extrazellulärer Matrix und/oder einer funktionellen Verbesserung einer behandelten Bandscheibe ist.

Unter dem Ausdruck„Qualität eines Implantats und/oder Arzneimittels für neuartige Therapien (ATMP)" soll im Sinne der vorliegenden Erfindung die Auswirkung eines Implantats und/oder Arzneimittels für neuartige Therapien auf Inflammation/Schmerz und/oder Geweberegeneration und/oder funktionelle Verbesserung einer behandelten Bandscheibenzelle verstanden werden.

Unter dem Ausdruck„positive Beurteilung der Qualität eines Implantats und/oder Arzneimittels für neuartige Therapien (ATMP)" soll im Sinne der vorliegenden Erfindung die positive Auswirkung eines Implantats und/oder Arzneimittels auf Inflammation/Schmerz und/oder Geweberegeneration und/oder funktionelle Verbesserung einer behandelten Bandscheibe verstanden werden.

Unter dem Ausdruck„negative Beurteilung der Qualität eines Implantats und/oder Arzneimittels für neuartige Therapien (ATMP)" soll im Sinne der vorliegenden Erfindung die negative oder fehlende Auswirkung eines Implantats und/oder Arzneimittels auf Inflammation/Schmerz und/oder Geweberegeneration und/oder funktionelle Verbesserung einer behandelten Bandscheibe verstanden werden. Unter dem Ausdruck„Bandscheibenzellen" sollen im Sinne der vorliegenden Erfindung Band- scheibenknorpelzellen, d.h. sogenannte Bandscheiben-Chondrozyten, verstanden werden.

Unter dem Ausdruck„Behandlung eines Bandscheibendefekts" soll im Sinne der vorliegenden Erfindung insbesondere eine autologe Bandscheibenzelltransplantation wie insbesondere eine Matrix-assoziierte autologe Bandscheibenzelltransplantation, eine implantatbasierte Bandscheibenbehandlung oder eine Bandscheibenbehandlung auf Basis eines Arzneimittels für neuartige Therapien (ATMP) verstanden werden. Bevorzugt bedeutet der Ausdruck„Behandlung eines Bandscheibendefekts" im Sinne der vorliegenden Erfindung eine autologe Bandscheibenzell- transplantation, insbesondere eine Matrix-assoziierte autologe Bandscheibenzelltransplantation.

Unter dem Ausdruck„autologe Bandscheibenzelltransplantation" soll im Sinne der vorliegenden Erfindung die Transplantation autologer Bandscheibenzellen (Bandscheiben-Chondrozyten) in eine geschädigte Bandscheibe verstanden werden. Die Transplantation erfolgt vorzugsweise mittels Injektion. Bezüglich weiterer Einzelheiten wird auf die einleitend gemachten Ausführungen Bezug genommen.

Unter dem Ausdruck„Matrix-assoziierte autologe Bandscheibenzelltransplantation" soll im Sinne der vorliegenden Erfindung die Transplantation von autologen Bandscheibenzellen (Bandscheiben-Chondrozyten) verstanden werden, wobei die autologen Bandscheibenzellen zusammen mit einer geeigneten Matrix, d.h. einem Trägermaterial, in eine geschädigte Bandscheibe, insbesondere zur Rekonstruktion von Bandscheibengewebe, zwischen zwei benachbarte Wirbel eingebracht werden. Bei der Matrix bzw. dem Trägermaterial kann es sich beispielsweise um ein Hydrogel bzw. um Komponenten zur Herstellung eines Hydrogels handeln. Bevorzugt handelt es sich bei der Matrix bzw. dem Trägermaterial um ein Zwei-Komponenten-System zur Herstellung eines Hydrogels bzw. um ein hieraus hergestelltes Hydrogel, wobei eine Komponente des Systems Maleimid-funktionalisiertes Albumin und Hyaluronsäure und die andere Komponente Bis-Thio-Polyethylenglykol (Bis-Thio-PEG) aufweist. Durch Mischen der Komponenten, beispielsweise beim Austrag aus einer Doppelkammerspritze, findet eine Vernetzungsreaktion zwischen dem Maleimid-funktionalisierten Albumin und Bis-Thio-Polyethylenglykol unter Ausbildung eines Hydrogels statt.

Unter dem Ausdruck„Arzneimittel für neuartige Therapien (ATMP)" sollen im Sinne der vorliegenden Erfindung eine biotechnologisch bearbeitete Gewebezubereitung mit autologen Bandscheibenzellen und einem bioverträglichen Trägermaterial für die autologen Bandscheibenzellen verstanden werden. Ein Beispiel für ein Arzneimittel für neuartige Therapien (ATMP) stellt ein Zwei-Komponenten-System zur Herstellung eines Hydrogels bzw. ein hieraus hergestelltes Hydrogel dar, wobei eine Komponente des Systems Maleimid-funktionalisiertes Albumin, auto- loge Bandscheibenzellen und Hyaluronsäure und die andere Komponente des Systems Bis- Thio-Polyethylenglykol (Bis-Thio-PEG) aufweist. Ein Beispiel für ein solches ATMP ist im Beispielteil der vorliegenden Anmeldung unter der Bezeichnung„Novocart ^® Disc plus" näher beschrieben.

Unter dem Ausdruck„implantatbasierte Bandscheibenbehandlung" soll im Sinne der vorliegenden Erfindung die Behandlung eines Bandscheibendefekts auf Basis eines Implantats und vorzugsweise ohne die Verwendung von Bandscheibenzellen verstanden werden.

Unter dem Ausdruck„Bandscheibendefekt" soll im Sinne der vorliegenden Erfindung insbesondere ein Bandscheibenprolaps oder eine Bandscheibenextrusion verstanden werden.

Unter dem Ausdruck„Bandscheibenprolaps", auch als Diskusprolaps oder Bandscheibenvorfall bezeichnet, soll im Sinne der vorliegenden Erfindung eine Erkrankung der Wirbelsäule verstanden werden, bei welcher Teile der Bandscheibe, insbesondere des gallertartigen Bandscheibenkerns (Nukleus pulposus), in den Wirbelkanal, also in den Raum, in welchem das Rückenmark liegt, vortreten, wobei der Faserknorpelring (Anulus fibrosus) der Bandscheibe - im Gegensatz zur Bandscheibenextrusion - ganz oder teilweise durchgerissen ist, während das hintere Längsband (Ligamentum longitudinale posterius) intakt bleiben kann (sogenannter subliga- mentärer Bandscheibenvorfall).

Unter dem Ausdruck„Bandscheibengewebe" soll im Sinne der vorliegenden Erfindung der Gallertkern der Bandscheibe, d. h. der sogenannte Nucleus pulposus, und/oder der Faserring der Bandscheibe, d. h. der sogenannte Anulus fibrosus, verstanden werden. Vorzugsweise definiert der Ausdruck„Bandscheibengewebe" im Sinne der vorliegenden Erfindung den Gallertkern der Bandscheibe, d. h. den Nucleus pulposus.

Unter dem Ausdruck„behandelte Bandscheibe" soll im Sinne der vorliegenden Erfindung eine Bandscheibe verstanden werden, welche vorzugsweise mittels einer autologen Bandscheiben- zelltransplantation wie insbesondere einer Matrix-assistierten autologen Bandscheibenzell- transplantation, eines Implantats oder eines Arzneimittels für neuartige Therapien behandelt wurde.

Der Ausdruck„erhöhte Konzentration" bedeutet im Sinne der vorliegenden Erfindung, soweit im Folgenden nicht anders beschrieben, eine Konzentration des bzw. der betreffenden Marker in einer nach Behandlung eines Bandscheibendefekts entnommenen Körperprobe, welche ge- genüber der Konzentration des bzw. der entsprechenden Marker in einer vor Behandlung des Bandscheibendefekts, insbesondere vor einer Sequestrektomie, entnommenen Körperprobe erhöht ist.

Der Ausdruck„erniedrigte Konzentration" bedeutet im Sinne der vorliegenden Erfindung, soweit im Folgenden nicht anders beschrieben, eine Konzentration des bzw. der betreffenden Marker in einer nach Behandlung eines Bandscheibendefekts entnommenen Körperprobe, welche gegenüber der Konzentration des bzw. der entsprechenden Marker in einer vor Behandlung des Bandscheibendefekts, insbesondere vor einer Sequestrektomie, entnommenen Körperprobe erniedrigt ist.

Mit den Ausdrücken„bestimmen" und„untersuchen" soll im Sinne der vorliegenden Erfindung jedes biochemische und/oder biotechnologische Verfahren gemeint sein, mittels dessen die Konzentration des oder der betreffenden Marker in einer oder mehreren Körperproben, insbesondere im zeitlichen Verlauf (d.h. in zwei oder mehreren Körperoben, welche einem Patienten zu unterschiedlichen Zeitpunkten entnommen wurden), identifiziert werden kann.

Unter dem Ausdruck„Körperprobe" soll im Sinne der vorliegenden Erfindung eine Probe verstanden werden, welche einem Patienten entnommen wurde.

Unter dem Ausdruck„Patient" soll im Sinne der vorliegenden Erfindung ein menschlicher Patient oder tierischer Patient, vorzugsweise ein Mensch, verstanden werden.

In einer bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei dem Marker um CTX-I, auch als o CTX bezeichnet. CTX-I ist das C-terminale Telopeptid von Kollagen Typ I. Das Telopeptid wird beim Abbau von Kollagen Typ I freigesetzt.

Insbesondere kann es sich bei dem Marker um eine Kombination von CTX-I und wenigstens einem weiteren Marker, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus CTX-II, NTX-I, CPII, VEGF, C2C, MMP-3, Hyaluronsäure, TNF-α, IL-1 ra, IL-4, COMP und YKL-40, handeln.

In einer weiteren Ausführungsform handelt es sich bei dem Marker um CTX-II. Hierbei handelt es sich um das C-terminale Telopeptid von Kollagen Typ II. CTX-II besteht aus sechs Aminosäuren und befindet sich im Bereich der nicht helikalen carboxy-terminalen quervernetzten Te- lopeptide von Kollagen Typ II. Insbesondere kann es sich bei dem Marker um eine Kombination von CTX-II und wenigstens einem weiteren Marker, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus CTX-I, NTX-I, CPII, VEGF, C2C, MMP-3, Hyaluronsäure, TNF-α, IL-1 ra, IL-4, COMP und YKL-40, handeln.

In einer weiteren Ausführungsform handelt es sich bei dem Marker um NTX-I. NTX-I ist ein N- terminales Telopeptid von Kollagen Typ I, welches beim Knochenabbau erhöht ist.

Insbesondere kann es sich bei dem Marker um eine Kombination von NTX-I und wenigstens einem weiteren Marker, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus CTX-I, CTX-II, CPII, VEGF, C2C, MMP-3, Hyaluronsäure, TNF-α, IL-1 ra, IL-4, COMP und YKL-40, handeln.

In einer weiteren Ausführungsform handelt es sich bei dem Marker um CPII, auch als Chondro- calcin bezeichnet. Hierbei handelt es sich um die carboxy-terminale Peptidgruppe von Prokollagen Typ II.

Insbesondere kann es sich bei dem Marker um eine Kombination aus CPII und wenigstens einem weiteren Marker, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus CTX-I, CTX-II, NTX-I, VEGF, C2C, MMP-3, Hyaluronsäure, TNF-α, IL-1 ra, IL-4, COMP und YKL-40, handeln.

In einer weiteren Ausführungsform handelt es sich bei dem Marker um VEGF (Vascular Endothelial Growth Factor).

Insbesondere kann es sich bei dem Marker um eine Kombination aus VEGF und wenigstens einem weiteren Marker, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus CTX-I, CTX-II, NTX-I, CPII, C2C, MMP-3, Hyaluronsäure, TNF-α, IL-1 ra, IL-4, COMP und YKL-40, handeln.

In einer weiteren Ausführungsform handelt es sich bei dem Marker um C2C. Hierbei handelt es sich um ein bei der primären Spaltung von Kollagen Typ II entstehendes Neoepitop am„neuen" carboxy-terminalen Ende des längeren (3/4) Spaltprodukts. Durch weitere Spaltung entsteht ein Fragment aus etwa 45 Aminosäureresten, welches das C2C-Epitop enthält.

Insbesondere kann es sich bei dem Marker um eine Kombination aus C2C und wenigstens einem weiteren Marker, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus CTX-I, CTX-II, NTX-I, CPII, VEGF, MMP-3, Hyaluronsäure, TNF-α, IL-1 ra, IL-4, COMP und YKL-40, handeln.

In einer weiteren Ausführungsform handelt es sich bei dem Marker um MMP-3 (Matrix- Metalloproteinase-3). Insbesondere kann es sich bei dem Marker um eine Kombination aus MMP-3 und wenigstens einem weiteren Marker, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus CTX-I, CTX-II, NTX-I, CPII, VEGF, C2C, Hyaluronsäure, TNF-α, IL-1 ra, IL-4, COMP und YKL-40, handeln.

In einer weiteren Ausführungsform handelt es sich bei dem Marker um Hyaluronsäure.

Insbesondere kann es sich bei dem Marker um eine Kombination aus Hyaluronsäure und wenigstens einem weiteren Marker, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus CTX-I, CTX-II, NTX-I, CPII, VEGF, C2C, MMP-3, TNF-α, IL-1 ra, IL-4, COMP und YKL-40, handeln.

In einer weiteren Ausführungsform handelt es sich bei dem Marker um TNF-α (Tumornekrose- faktor-a).

Insbesondere kann es sich bei dem Marker um eine Kombination aus TNF-α und wenigstens einem weiteren Marker, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus CTX-I, CTX-II, NTX-I, CPII, VEGF, C2C, MMP-3, Hyaluronsäure, IL-1 ra, IL-4, COMP und YKL-40, handeln.

In einer weiteren Ausführungsform handelt es sich bei dem Marker um IL-1 ra (lnterleukin-1 - Rezeptor-Antagonist).

Insbesondere kann es sich bei dem Marker um IL-1 ra und wenigstens einem weiteren Marker, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus CTX-I, CTX-II, NTX-I, CPII, VEGF, C2C, MMP-3, Hyaluronsäure, TNF-α, IL-4, COMP und YKL-40, handeln.

In einer weiteren Ausführungsform handelt es sich bei dem Marker um IL-4 (lnterleukin-4).

Insbesondere kann es sich bei dem Marker um eine Kombination aus IL-4 und wenigstens einem weiteren Marker, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus CTX-I, CTX-II, NTX-I, CPII, VEGF, C2C, MMP-3, Hyaluronsäure, TNF-α, IL-1 ra, COMP und YKL-40, handeln.

In einer weiteren Ausführungsform handelt es sich bei dem Marker um COMP (Cartilage Oligo- meric Matrix Protein).

Insbesondere kann es sich bei dem Marker um eine Kombination aus COMP und wenigstens einem weiteren Marker, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus CTX-I, CTX-II, NTX-I, CPII, VEGF, C2C, MMP-3, Hyaluronsäure, TNF-α, IL-1 ra, IL-4 und YKL-40, handeln. In einer weiteren Ausführungsform handelt es sich bei dem Marker um YKL-40 (Chitinase-3-like Protein 1 ) (CHI3L1 )).

Insbesondere kann es sich bei dem Marker um eine Kombination aus YKL-40 und wenigstens einem weiteren Marker, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus CTX-I, CTX-II, NTX-I, CPI I, VEGF, C2C, MMP-3, Hyaluronsäure, TNF-α, IL-1 ra, IL-4 und COMP, handeln.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist der Marker ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus CTX-I, CTX-II, NTX-I, CPII, C2C, VEGF, IL-1 ra, MMP-3, und Kombinationen aus zwei oder mehreren der genannten Marker, insbesondere aus der Gruppe bestehend aus CTX-I, CTX-II, NTX-I, CPII, VEGF, MMP-3 und Kombinationen aus zwei oder mehreren der genannten Marker.

In einer weiteren Ausführungsform handelt es sich bei dem Marker bzw. den Markern um das betreffende Protein bzw. um die betreffenden Proteine. Mit anderen Worten handelt es sich bei dem Marker bzw. den Markern vorzugsweise um ein Protein, welches ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus CTX-I, CTX-II, NTX-I, CPII, VEGF, C2C, MMP-3, Hyaluronsäure, TNF- α, I L-1 ra, IL-4, COMP, YKL-40 und Kombinationen aus zwei oder mehreren der genannten Proteine.

In einer weiteren Ausführungsform wird die Konzentration des Markers in Körperproben bestimmt, welche einem Patienten zu unterschiedlichen Zeitpunkten entnommen wurden.

Der Pluralausdruck„Körperproben" bedeutet im Sinne der vorliegenden Erfindung zwei Körperproben oder mehr Körperproben, wie beispielsweise drei, vier oder fünf Körperproben.

Vorzugsweise wird eine Zunahme oder Abnahme der Konzentration des Markers über die Zeit, d.h. eine über die Körperproben hinweg zunehmende oder abnehmende Konzentration des Markers, untersucht. Mit anderen Worten wird vorzugsweise die Konzentration des Markers in jeder entnommenen Körperprobe bestimmt und anschließend untersucht, ob die bestimmten Konzentrationen entsprechend der zeitlichen Abfolge der entnommenen Körperproben zunehmen oder abnehmen.

Weiterhin wird bevorzugt eine Zunahme oder Abnahme des Markers über die Zeit mit der Vorhersage eines positiven klinischen Ergebnisses einer autologen Bandscheibenzelltransplantati- on, insbesondere einer Matrix-assoziierten autologen Bandscheibenzelltransplantation, und/oder mit einer positiven Verlaufsbeurteilung/Verlaufskontrolle einer autologen Bandschei- benzelltransplantation, insbesondere einer Matrix-assoziierten autologen Bandscheibenzell- transplantation, und/oder mit einer positiven Beurteilung der Qualität eines Implantats und/oder eines Arzneimittels für neuartige Therapien (ATMP) für die Behandlung eines Bandscheibendefekts und/oder für die Rekonstruktion von Bandscheibengewebe oder mit der Vorhersage eines negativen klinischen Ergebnisses einer autologen Bandscheibenzelltransplantation, insbesondere einer Matrix-assoziierten autologen Bandscheibenzelltransplantation, und/oder mit einer negativen Verlaufsbeurteilung/Verlaufskontrolle einer autologen Bandscheibenzelltransplantati- on, insbesondere einer Matrix-assoziierten autologen Bandscheibenzelltransplantation, und/oder mit einer negativen Beurteilung der Qualität eines Implantats und/oder eines Arzneimittels für neuartige Therapien (ATMP) für die Behandlung eines Bandscheibendefekts und/oder für die Rekonstruktion von Bandscheibengewebe, korreliert.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei der Konzentration des Markers um die Proteinkonzentration des Markers.

Die Körperproben umfassen in einer weiteren Ausführungsform wenigstens eine Körperprobe, welche dem Patienten vor einer Sequestrektomie bzw. Nukleotomie entnommen wurden, und/oder wenigstens eine Körperprobe, welche dem Patienten nach einer Sequestrektomie und vor einer autologen Bandscheibenzelltransplantation, Matrix-assoziierten autologen Bandscheibenzelltransplantation, implantatbasierten Bandscheibenbehandlung oder einer auf Arzneimittel für neuartige Therapien basierten Bandscheibenbehandlung entnommen wurde, und/oder wenigstens eine Körperprobe, welche dem Patienten nach einer autologen Bandschei- benzelltransplantation, insbesondere Matrix-assoziierten autologen Bandscheibenzell- transplantation, implantatbasierten Bandscheibenbehandlung oder einer auf Arzneimittel für neuartige Therapien basierten Bandscheibenbehandlung entnommen wurde.

Der Ausdruck„wenigstens eine Körperprobe" kann im Sinne der vorliegenden Erfindung eine Körperprobe oder mehrere Körperproben, wie beispielsweise zwei, drei oder vier Körperproben, bedeuten.

Die Körperproben können insbesondere wenigstens eine Körperprobe umfassen, welche dem Patienten über einen Zeitraum von bis zu 24 Monaten, insbesondere 12 Monaten, nach einer Sequestrektomie, autologen Bandscheibenzelltransplantation wie insbesondere Matrix-asso- ziierten autologen Bandscheibenzelltransplantation, implantatbasierten Bandscheibenbehandlung oder einer auf Arzneimittel für neuartige Therapien basierten Bandscheibenbehandlung entnommen wurde.

Die Körperproben können insbesondere Körperproben umfassen, welche dem Patienten nach 1 ,5 Monaten, 3 Monaten, 6 Monaten, 12 Monaten und/oder 24 Monaten nach einer Sequestrektomie, autologen Bandscheibenzelltransplantation wie insbesondere Matrix-assoziierten autologen Bandscheibenzelltransplantation, implantatbasierten Bandscheibenbehandlung oder einer auf Arzneimittel für neuartige Therapien basierten Bandscheibenbehandlung entnommen wurden.

In einer weiteren Ausführungsform wird die Konzentration des Markers in einer vor einer Behandlung eines Bandscheibendefekts, insbesondere vor einer Sequestrektomie, entnommenen Körperprobe und in einer nach der Behandlung des Bandscheibendefekts entnommenen Körperprobe bestimmt. Vorzugsweise wird untersucht, ob die Konzentration des Markers in der nach der Behandlung des Bandscheibendefekts entnommenen Körperprobe gegenüber der Konzentration des Markers in der vor der Behandlung des Bandscheibendefekts, insbesondere vor der Sequestrektomie, entnommenen Körperprobe erhöht oder erniedrigt ist.

Bevorzugt wird eine erhöhte oder erniedrigte Konzentration des Markers mit der Vorhersage eines positiven klinischen Ergebnisses einer autologen Bandscheibenzelltransplantation, insbesondere einer Matrix-assoziierten autologen Bandscheibenzelltransplantation, und/oder mit einer positiven Verlaufsbeurteilung/Verlaufskontrolle einer autologen Bandscheibenzelltransplan- tation, insbesondere einer Matrix-assoziierten autologen Bandscheibenzelltransplantation, und/oder mit einer positiven Beurteilung der Qualität eines Implantats und/oder eines Arzneimittels für neuartige Therapien (ATMP) für die Behandlung eines Bandscheibendefekts und/oder für die Rekonstruktion von Bandscheibengewebe oder mit der Vorhersage eines negativen klinischen Ergebnisses einer autologen Bandscheibenzelltransplantation, insbesondere einer Matrix-assoziierten autologen Bandscheibenzelltransplantation, und/oder mit einer negativen Verlaufsbeurteilung/Verlaufskontrolle einer autologen Bandscheibenzelltransplantation, insbesondere einer Matrix-assoziierten autologen Bandscheibenzelltransplantation, und/oder mit einer negativen Beurteilung der Qualität eines Implantats und/oder eines Arzneimittels für neuartige Therapien (ATMP) für die Behandlung eines Bandscheibendefekts und/oder für die Rekonstruktion von Bandscheibengewebe korreliert. Bei den Körperproben handelt es sich in einer weiteren Ausführungsform um Serumproben, Plasmaproben, Urinproben, bandscheibenzellhaltige Proben oder um eine Kombinationen aus zwei oder mehreren der genannten Körperprobentypen. Entsprechend kann es sich bei der in den vorherigen Absätzen erwähnten wenigstens einen Körperprobe in einer weiteren Ausführungsform um wenigstens eine Serumprobe, wenigstens eine Plasmaprobe, wenigstens eine Urinprobe, wenigstens eine bandscheibenzellhaltige Probe oder um eine Kombination aus zwei oder mehreren der genannten Körperprobentypen handeln.

In einer weiteren Ausführungsform wird die Konzentration von CTX-I in Körperproben bestimmt, welche einem Patienten zu unterschiedlichen Zeitpunkten entnommen wurden. Vorzugsweise wird eine Abnahme der Konzentration von CTX-I über die Zeit, d.h. eine über die Körperproben hinweg, abnehmende Konzentration von CTX-I, untersucht. Bei den Körperproben handelt es sich vorzugsweise um Serumproben.

Bevorzugt wird eine Abnahme der Konzentration von CTX-I über die Zeit mit der Vorhersage eines positiven klinischen Ergebnisses einer autologen Bandscheibenzelltransplantation, insbesondere einer Matrix-assoziierten autologen Bandscheibenzelltransplantation, und/oder mit einer positiven Verlaufsbeurteilung/Verlaufskontrolle einer autologen Bandscheibenzelltransplan- tation, insbesondere einer Matrix-assoziierten autologen Bandscheibenzelltransplantation, und/oder mit einer positiven Beurteilung der Qualität eines Implantats und/oder eines Arzneimittels für neuartige Therapien (ATMP) für die Behandlung eines Bandscheibendefekts und/oder für die Rekonstruktion von Bandscheibengewebe korreliert. Insbesondere kann eine Abnahme der Konzentration von CTX-I über die Zeit mit einem reduzierten Abbau von Kollagen Typ I oder einem reduzierten Abbau von Bandscheibengewebe korreliert werden.

In einer weiteren Ausführungsform wird die Konzentration von CTX-I in einer vor einer Behandlung eines Bandscheibendefekts, insbesondere vor einer Sequestrektomie, entnommenen Körperprobe und in einer nach der Behandlung des Bandscheibendefekts entnommenen Körperprobe bestimmt. Vorzugsweise wird untersucht, ob die Konzentration von CTX-I in der nach der Behandlung des Bandscheibendefekts entnommenen Körperprobe gegenüber der Konzentration von CTX-I in der vor der Behandlung des Bandscheibendefekts, insbesondere vor der Sequestrektomie, entnommenen Körperprobe erniedrigt ist. Bei den Körperproben handelt es sich vorzugsweise um Serumproben

Bevorzugt wird eine erniedrigte Konzentration von CTX-I mit der Vorhersage eines positiven klinischen Ergebnisses einer autologen Bandscheibenzelltransplantation, insbesondere einer Matrix-assoziierten autologen Bandscheibenzelltransplantation, und/oder mit einer positiven VerlaufsbeurteilungA erlaufskontrolle einer autologen Bandscheibenzelltransplantation, insbesondere einer Matrix-assoziierten autologen Bandscheibenzelltransplantation, und/oder mit einer positiven Beurteilung der Qualität eines Implantats und/oder eines Arzneimittels für neuartige Therapien (ATMP) für die Behandlung eines Bandscheibendefekts und/oder für die Rekonstruktion von Bandscheibengewebe korreliert. Insbesondere kann eine erniedrigte Konzentration von CTX-I mit einem reduzierten Abbau von Kollagen Typ I oder einem reduzierten Abbau von Bandscheibengewebe korreliert werden.

In einer weiteren Ausführungsform wird die Konzentration von CTX-II in Körperproben bestimmt, welche einem Patienten zu unterschiedlichen Zeitpunkten entnommen wurden. Vorzugsweise wird eine Abnahme der Konzentration von CTX-II über die Zeit, d.h. eine über die Körperproben hinweg, abnehmende Konzentration von CTX-II, untersucht. Bei den Körperproben handelt es sich vorzugsweise um Serumproben.

Bevorzugt wird eine Abnahme der Konzentration von CTX-II über die Zeit mit der Vorhersage eines positiven klinischen Ergebnisses einer autologen Bandscheibenzelltransplantation, insbesondere einer Matrix-assoziierten autologen Bandscheibenzelltransplantation, und/oder mit einer positiven Verlaufsbeurteilung/Verlaufskontrolle einer autologen Bandscheibenzelltransplan- tation, insbesondere einer Matrix-assoziierten autologen Bandscheibenzelltransplantation, und/oder mit einer positiven Beurteilung der Qualität eines Implantats und/oder eines Arzneimittels für neuartige Therapien (ATMP) für die Behandlung eines Bandscheibendefekts und/oder für die Rekonstruktion von Bandscheibengewebe korreliert.

In einer weiteren Ausführungsform wird die Konzentration von CTX-II in einer vor einer Behandlung eines Bandscheibendefekts, insbesondere vor einer Sequestrektomie, entnommenen Körperprobe und in einer nach der Behandlung des Bandscheibendefekts entnommenen Körperprobe bestimmt. Vorzugsweise wird untersucht, ob die Konzentration von CTX-II in der nach der Behandlung des Bandscheibendefekts entnommenen Körperprobe gegenüber der Konzentration von CTX-II in der vor der Behandlung des Bandscheibendefekts, insbesondere vor der Sequestrektomie, entnommenen Körperprobe erniedrigt ist. Bei den Körperproben handelt es sich vorzugsweise um Serumproben.

Bevorzugt wird eine erniedrigte Konzentration von CTX-II mit der Vorhersage eines positiven klinischen Ergebnisses einer autologen Bandscheibenzelltransplantation, insbesondere einer Matrix-assoziierten autologen Bandscheibenzelltransplantation, und/oder mit einer positiven Verlaufsbeurteilung/Verlaufskontrolle einer autologen Bandscheibenzelltransplantation, insbesondere einer Matrix-assoziierten autologen Bandscheibenzelltransplantation, und/oder mit ei- ner positiven Beurteilung der Qualität eines Implantats und/oder eines Arzneimittels für neuartige Therapien (ATMP) für die Behandlung eines Bandscheibendefekts und/oder für die Rekonstruktion von Bandscheibengewebe korreliert.

In einer weiteren Ausführungsform wird die Konzentration von NTX-I in Körperproben bestimmt, welche einem Patienten zu unterschiedlichen Zeitpunkten entnommen wurden. Vorzugsweise wird eine Abnahme der Konzentration von NTX-I über die Zeit, d.h. eine über die Körperproben hinweg, abnehmende Konzentration von NTX-I, untersucht. Bei den Körperproben handelt es sich vorzugsweise um Serum- und/oder Urinproben.

Bevorzugt wird eine Abnahme der Konzentration von NTX-I über die Zeit mit der Vorhersage eines positiven klinischen Ergebnisses einer autologen Bandscheibenzelltransplantation, insbesondere einer Matrix-assoziierten autologen Bandscheibenzelltransplantation, und/oder mit einer positiven Verlaufsbeurteilung/Verlaufskontrolle einer autologen Bandscheibenzelltransplan- tation, insbesondere einer Matrix-assoziierten autologen Bandscheibenzelltransplantation, und/oder mit einer positiven Beurteilung der Qualität eines Implantats und/oder eines Arzneimittels für neuartige Therapien (ATMP) für die Behandlung eines Bandscheibendefekts und/oder für die Rekonstruktion von Bandscheibengewebe korreliert. Insbesondere kann eine Abnahme der Konzentration von NTX-I über die Zeit mit einem zurückgehenden bzw. reduzierten Abbau von Kollagen Typ I in einer behandelten Bandscheibe korreliert werden.

In einer weiteren Ausführungsform wird die Konzentration von NTX-I in einer vor einer Behandlung eines Bandscheibendefekts, insbesondere vor einer Sequestrektomie, entnommenen Körperprobe und in einer nach der Behandlung des Bandscheibendefekts entnommenen Körperprobe bestimmt. Vorzugsweise wird untersucht, ob die Konzentration von NTX-I in der nach der Behandlung des Bandscheibendefekts entnommenen Körperprobe gegenüber der Konzentration von NTX-I in der vor der Behandlung des Bandscheibendefekts, insbesondere vor der Sequestrektomie, entnommenen Körperprobe erniedrigt ist. Bei den Körperproben handelt es sich vorzugsweise um Serum- und/oder Urinproben.

Bevorzugt wird eine erniedrigte Konzentration von NTX-I mit der Vorhersage eines positiven klinischen Ergebnisses einer autologen Bandscheibenzelltransplantation, insbesondere einer Matrix-assoziierten autologen Bandscheibenzelltransplantation, und/oder mit einer positiven Verlaufsbeurteilung/Verlaufskontrolle einer autologen Bandscheibenzelltransplantation, insbesondere einer Matrix-assoziierten autologen Bandscheibenzelltransplantation, und/oder mit einer positiven Beurteilung der Qualität eines Implantats und/oder eines Arzneimittels für neuartige Therapien (ATMP) für die Behandlung eines Bandscheibendefekts und/oder für die Rekon- struktion von Bandscheibengewebe korreliert. Insbesondere kann eine erniedrigte Konzentration von NTX-I mit einem zurückgehenden bzw. reduzierten Abbau von Kollagen Typ I in einer behandelten Bandscheibe korreliert werden.

In einer weiteren Ausführungsform wird die Konzentration von CPII in Körperproben bestimmt, welche einem Patienten zu unterschiedlichen Zeitpunkten entnommen wurden. Vorzugsweise wird eine Zunahme der Konzentration von CPII über die Zeit, d.h. eine über die Körperproben hinweg, zunehmende Konzentration von CPII, untersucht. Die Körperproben sind vorzugsweise Serumproben.

Bevorzugt wird eine Zunahme der Konzentration von CPII über die Zeit mit der Vorhersage eines positiven klinischen Ergebnisses einer autologen Bandscheibenzelltransplantation, insbesondere einer Matrix-assoziierten autologen Bandscheibenzelltransplantation, und/oder mit einer positiven Verlaufsbeurteilung/Verlaufskontrolle einer autologen Bandscheibenzelltransplan- tation, insbesondere einer Matrix-assoziierten autologen Bandscheibenzelltransplantation, und/oder mit einer positiven Beurteilung der Qualität eines Implantats und/oder eines Arzneimittels für neuartige Therapien (ATMP) für die Behandlung eines Bandscheibendefekts und/oder für die Rekonstruktion von Bandscheibengewebe korreliert. Insbesondere kann eine Zunahme der Konzentration von CPII über die Zeit mit einer verstärkten Syntheseaktivität von Kollagen Typ II und/oder einer verstärkten Knorpelgewebesyntheseaktivität von transplantierten Bandscheibenzellen korreliert werden.

In einer weiteren Ausführungsform wird die Konzentration von CPII in einer vor einer Behandlung eines Bandscheibendefekts, insbesondere vor einer Sequestrektomie, entnommenen Körperprobe und in einer nach der Behandlung des Bandscheibendefekts entnommenen Körperprobe bestimmt. Vorzugsweise wird untersucht, ob die Konzentration von CPII in der nach der Behandlung des Bandscheibendefekts entnommenen Körperprobe gegenüber der Konzentration von CPII in der vor der Behandlung des Bandscheibendefekts, insbesondere vor der Sequestrektomie, entnommenen Körperprobe erhöht ist. Die Körperproben sind vorzugsweise Serumproben.

Bevorzugt wird eine erhöhte Konzentration von CPII mit der Vorhersage eines positiven klinischen Ergebnisses einer autologen Bandscheibenzelltransplantation, insbesondere einer Matrix-assoziierten autologen Bandscheibenzelltransplantation, und/oder mit einer positiven Verlaufsbeurteilung/Verlaufskontrolle einer autologen Bandscheibenzelltransplantation, insbesondere einer Matrix-assoziierten autologen Bandscheibenzelltransplantation, und/oder mit einer positiven Beurteilung der Qualität eines Implantats und/oder eines Arzneimittels für neuartige Therapien (ATMP) für die Behandlung eines Bandscheibendefekts und/oder für die Rekonstruktion von Bandscheibengewebe korreliert. Insbesondere kann eine erhöhte Konzentration von CPII mit einer verstärkten Syntheseaktivität von Kollagentyp II und/oder einer verstärkten Knor- pelgewebssyntheseaktivität von transplantierten Bandscheibenzellen korreliert werden.

In einer weiteren Ausführungsform wird die Konzentration von COMP in Körperproben bestimmt, welche einem Patienten zu unterschiedlichen Zeitpunkten entnommen wurden. Vorzugsweise wird eine Abnahme der Konzentration von COMP über die Zeit, d.h. eine über die Körperproben hinweg, abnehmende Konzentration von COMP, untersucht. Bei den Körperproben handelt es sich vorzugsweise um Serumproben.

Bevorzugt wird eine Abnahme der Konzentration von COMP über die Zeit mit der Vorhersage eines positiven klinischen Ergebnisses einer autologen Bandscheibenzelltransplantation, insbesondere einer Matrix-assoziierten autologen Bandscheibenzelltransplantation, und/oder mit einer positiven Verlaufsbeurteilung/Verlaufskontrolle einer autologen Bandscheibenzelltransplan- tation, insbesondere einer Matrix-assoziierten autologen Bandscheibenzelltransplantation, und/oder mit einer positiven Beurteilung der Qualität eines Implantats und/oder eines Arzneimittels für neuartige Therapien (ATMP) für die Behandlung eines Bandscheibendefekts und/oder für die Rekonstruktion von Bandscheibengewebe korreliert. Insbesondere kann eine Abnahme der Konzentration von COMP über die Zeit mit einem verringerten Knorpelgewebsabbau in einer behandelten Bandscheibe und/oder mit einer verringerten Abnahme des Volumens bzw. des Wassergehaltes einer behandelten Bandscheibe korreliert werden.

In einer weiteren Ausführungsform wird die Konzentration von COMP in einer vor einer Behandlung eines Bandscheibendefekts, insbesondere vor einer Sequestrektomie, entnommenen Körperprobe und in einer nach der Behandlung des Bandscheibendefekts entnommenen Körperprobe bestimmt. Vorzugsweise wird untersucht, ob die Konzentration von COMP in der nach der Behandlung des Bandscheibendefekts entnommenen Körperprobe gegenüber der Konzentration von COMP in der vor der Behandlung des Bandscheibendefekts, insbesondere vor der Sequestrektomie, entnommenen Körperprobe erniedrigt ist. Bei den Körperproben handelt es sich vorzugsweise um Serumproben.

Bevorzugt wird eine erniedrigte Konzentration von COMP mit der Vorhersage eines positiven klinischen Ergebnisses einer autologen Bandscheibenzelltransplantation, insbesondere einer Matrix-assoziierten autologen Bandscheibenzelltransplantation, und/oder mit einer positiven Verlaufsbeurteilung/Verlaufskontrolle einer autologen Bandscheibenzelltransplantation, insbesondere einer Matrix-assoziierten autologen Bandscheibenzelltransplantation, und/oder mit ei- ner positiven Beurteilung der Qualität eines Implantats und/oder eines Arzneimittels für neuartige Therapien (ATMP) für die Behandlung eines Bandscheibendefekts und/oder für die Rekonstruktion von Bandscheibengewebe korreliert. Insbesondere kann eine erniedrigte Konzentration von COMP mit einem verringerten Knorpelgewebsabbau in einer behandelten Bandscheibe und/oder mit einer verringerten Abnahme des Volumens bzw. des Wassergehaltes einer behandelten Bandscheibe korreliert werden.

In einer weiteren Ausführungsform wird die Konzentration von TNF-α in Körperproben bestimmt, welche einem Patienten zu unterschiedlichen Zeitpunkten entnommen wurden. Vorzugsweise wird eine Abnahme der Konzentration von TNF-α über die Zeit, d.h. eine über die Körperproben hinweg, abnehmende Konzentration von TNF-α, untersucht. Bei den Körperproben handelt es sich vorzugsweise um Serumproben.

Bevorzugt wird eine Abnahme der Konzentration von TNF-α über die Zeit mit der Vorhersage eines positiven klinischen Ergebnisses einer autologen Bandscheibenzelltransplantation, insbesondere einer Matrix-assoziierten autologen Bandscheibenzelltransplantation, und/oder mit einer positiven Verlaufsbeurteilung/Verlaufskontrolle einer autologen Bandscheibenzelltransplan- tation, insbesondere einer Matrix-assoziierten autologen Bandscheibenzelltransplantation, und/oder mit einer positiven Beurteilung der Qualität eines Implantats und/oder eines Arzneimittels für neuartige Therapien (ATMP) für die Behandlung eines Bandscheibendefekts und/oder für die Rekonstruktion von Bandscheibengewebe korreliert. Insbesondere kann eine Abnahme der Konzentration von TNF-α über die Zeit mit einer Abnahme der Entzündung/Degeneration in einer behandelten Bandscheibe korreliert werden.

In einer weiteren Ausführungsform wird die Konzentration von TNF-α in einer vor einer Behandlung eines Bandscheibendefekts, insbesondere vor einer Sequestrektomie, entnommenen Körperprobe und in einer nach der Behandlung des Bandscheibendefekts entnommenen Körperprobe bestimmt. Vorzugsweise wird untersucht, ob die Konzentration von TNF-α in der nach der Behandlung des Bandscheibendefekts entnommenen Körperprobe gegenüber der Konzentration von TNF-α in der vor der Behandlung des Bandscheibendefekts, insbesondere vor der Sequestrektomie, entnommenen Körperprobe erniedrigt ist. Bei den Körperproben handelt es sich vorzugsweise um Serumproben.

Bevorzugt wird eine erniedrigte Konzentration von TNF-α mit der Vorhersage eines positiven klinischen Ergebnisses einer autologen Bandscheibenzelltransplantation, insbesondere einer Matrix-assoziierten autologen Bandscheibenzelltransplantation, und/oder mit einer positiven Verlaufsbeurteilung/Verlaufskontrolle einer autologen Bandscheibenzelltransplantation, insbe- sondere einer Matrix-assoziierten autologen Bandscheibenzelltransplantation, und/oder mit einer positiven Beurteilung der Qualität eines Implantats und/oder eines Arzneimittels für neuartige Therapien (ATMP) für die Behandlung eines Bandscheibendefekts und/oder für die Rekonstruktion von Bandscheibengewebe korreliert. Insbesondere kann eine erniedrigte Konzentration von TNF-α mit einer Abnahme der Entzündung/Degeneration in einer behandelten Bandscheibe korreliert werden.

In einer weiteren Ausführungsform wird die Konzentration von IL-4 in Körperproben bestimmt, welche einem Patienten zu unterschiedlichen Zeitpunkten entnommen wurden. Vorzugsweise wird eine Abnahme der Konzentration von II-4 über die Zeit, d.h. eine über die Körperproben hinweg, abnehmende Konzentration von IL-4, untersucht. Bei den Körperproben handelt es sich vorzugsweise um Serumproben.

Bevorzugt wird eine Abnahme der Konzentration von IL-4 über die Zeit mit der Vorhersage eines positiven klinischen Ergebnisses einer autologen Bandscheibenzelltransplantation, insbesondere einer Matrix-assoziierten autologen Bandscheibenzelltransplantation, und/oder mit einer positiven Verlaufsbeurteilung/Verlaufskontrolle einer autologen Bandscheibenzelltransplan- tation, insbesondere einer Matrix-assoziierten autologen Bandscheibenzelltransplantation, und/oder mit einer positiven Beurteilung der Qualität eines Implantats und/oder eines Arzneimittels für neuartige Therapien (ATMP) für die Behandlung eines Bandscheibendefekts und/oder für die Rekonstruktion von Bandscheibengewebe, korreliert. Insbesondere kann eine Abnahme der Konzentration von IL-4 über die Zeit mit der Abnahme einer Entzündung/Degeneration in einer behandelten Bandscheibe korreliert werden.

In einer weiteren Ausführungsform wird die Konzentration von IL-4 in einer vor einer Behandlung eines Bandscheibendefekts, insbesondere vor einer Sequestrektomie, entnommenen Körperprobe und in einer nach der Behandlung des Bandscheibendefekts entnommenen Körperprobe bestimmt. Vorzugsweise wird untersucht, ob die Konzentration von IL-4 in der nach der Behandlung des Bandscheibendefekts entnommenen Körperprobe gegenüber der Konzentration von IL-4 in der vor der Behandlung des Bandscheibendefekts, insbesondere vor der Sequestrektomie, entnommenen Körperprobe erniedrigt ist. Bei den Körperproben handelt es sich vorzugsweise um Serumproben.

Bevorzugt wird eine erniedrigte Konzentration von IL-4 mit der Vorhersage eines positiven klinischen Ergebnisses einer autologen Bandscheibenzelltransplantation, insbesondere einer Matrix-assoziierten autologen Bandscheibenzelltransplantation, und/oder mit einer positiven Verlaufsbeurteilung/Verlaufskontrolle einer autologen Bandscheibenzelltransplantation, insbeson- dere einer Matrix-assoziierten autologen Bandscheibenzelltransplantation, und/oder mit einer positiven Beurteilung der Qualität eines Implantats und/oder eines Arzneimittels für neuartige Therapien (ATMP) für die Behandlung eines Bandscheibendefekts und/oder für die Rekonstruktion von Bandscheibengewebe korreliert. Insbesondere kann eine erniedrigte Konzentration von IL-4 mit der Abnahme einer Entzündung/Degeneration in einer behandelten Bandscheibe korreliert werden.

In einer weiteren Ausführungsform wird eine Körperprobe, vorzugsweise eine vor Durchführung einer autologen Bandscheibenzelltransplantation, Matrix-assistierten autologen Bandscheiben- zelltransplantation, implantatbasierten Bandscheibenbehandlung oder Arzneimittel für neuartige Therapien basierten Bandscheibenbehandlung entnommene Körperprobe auf eine erniedrigte Konzentration von IL-1 ra untersucht. Bei der Körperprobe handelt es sich vorzugsweise um eine Serumprobe.

Vorzugsweise wird eine erniedrigte Konzentration von IL-1 ra mit dem Vorliegen eines Bandscheibendefekts, insbesondere einer Bandscheibenextrusion, korreliert. Mit anderen Worten wird eine erniedrigte Konzentration von IL-1 ra vorzugsweise als Marker für das Vorliegen eines Bandscheibendefekts, insbesondere einer Bandscheibenextrusion, verwendet.

In einer weiteren Ausführungsform wird eine Körperprobe, vorzugsweise eine vor Durchführung einer autologen Bandscheibenzelltransplantation, Matrix-assoziierten autologen Bandscheiben- zelltransplantation, implantatbasierten Bandscheibenbehandlung oder Arzneimittel für neuartige Therapien basierten Bandscheibenbehandlung entnommene Körperprobe, auf eine erniedrigte Konzentration von CTX-II untersucht. Bei der Körperprobe handelt es sich vorzugsweise um eine Serumprobe.

Vorzugsweise wird eine erniedrigte Konzentration von CTX-II mit dem Vorliegen eines Bandscheibendefekts, insbesondere einer Bandscheibenextrusion, korreliert.

In einer weiteren Ausführungsform wird die Konzentration des Markers im Überstand einer Zellkultur untersucht, welche autologe Bandscheibenzellen aufweist.

Bei den Bandscheibenzellen handelt es sich vorzugsweise um Bandscheibenzellen, welche aus einem vorgefallenen Bandscheibengewebe entnommen wurden. Mit anderen Worten handelt es sich bei den Bandscheibenzellen vorzugsweise um Zellen, welche dem Patienten im Rahmen einer Sequestrektomie bzw. Nukleotomie entnommen wurden. In einer weiteren Ausführungsform wird der Zellkulturüberstand auf eine erhöhte Konzentration von VEGF untersucht. Vorzugsweise wird eine erhöhte Konzentration von VEGF mit dem Vorliegen eines Bandscheibendefekts, insbesondere einer Bandscheibenextrusion, und/oder Wirbelkörperdefekts und/oder mit einer negativen Beurteilung der Qualität der Bandscheibenzellen, vorzugsweise im Hinblick auf deren Verwendbarkeit für eine autologe Bandscheibenzelltrans- plantation, insbesondere Matrix-assoziierten autologen Bandscheibenzelltransplantation, korreliert. Der in diesem Absatz verwendete Ausdruck„erhöhte Konzentration" bedeutet, dass die Konzentration von VEGF gegenüber der Konzentration von VEGF im Überstand einer Zellkultur, welche Bandscheibenzellen eines Patienten ohne Bandscheibendefekt, insbesondere ohne Bandscheibenextrusion, und/oder ohne Wirbelkörperdefekt aufweist, erhöht ist.

In einer weiteren Ausführungsform wird der Zellkulturüberstand auf eine erniedrigte Konzentration von MMP-3 untersucht. Vorzugsweise wird eine erniedrigte Konzentration von MMP-3 mit dem Vorliegen eines Bandscheibendefekts, insbesondere einer Bandscheibenextrusion, und/oder Wirbelkörperdefekts und/oder mit einer negativen Beurteilung der Qualität der Bandscheibenzellen, vorzugsweise im Hinblick auf deren Verwendbarkeit für eine autologe Band- scheibenzelltransplantation, insbesondere Matrix-assoziierten autologen Bandscheibenzell- transplantation, korreliert. Der in diesem Absatz verwendete Ausdruck„erniedrigte Konzentration" bedeutet, dass die Konzentration von MMP-3 gegenüber der Konzentration von MMP-3 im Überstand einer Zellkultur, welche Bandscheibenzellen eines Patienten ohne Bandscheibendefekt, insbesondere ohne Bandscheibenextrusion, und/oder ohne Wirbelkörperdefekt aufweist, erniedrigt ist.

In einer weiteren Ausführungsform wird die Konzentration des bzw. der Marker mittels Western Blot, Protein-Chips, Antikörpern, Immuno-Assays wie ELISA (Enzyme-Linked Immunosorbent Assay) oder LUMINEX-Immuno-Assays oder immunohistochemischen Verfahren untersucht.

Die Erfindung betrifft weiterhin ein in vitro Verfahren zur

Vorhersage (Prognose) eines klinischen Ergebnisses (sogenannte Outcome-Prognose) einer autologen Bandscheibenzelltransplantation, insbesondere Matrix-assoziierten autologen Bandscheibenzelltransplantation, und/oder

Verlaufsbeurteilung/Verlaufskontrolle einer autologen Bandscheibenzelltransplantation, insbesondere Matrix-assoziierten autologen Bandscheibenzelltransplantation, und/oder

Beurteilung der Qualität von Bandscheibenzellen, d.h. sogenannten Bandscheiben- Chondrozyten, vorzugsweise für eine autologe Bandscheibenzelltransplantation, insbesondere für eine Matrix-assoziierte autologe Bandscheibenzelltransplantation, und/oder

Beurteilung der Qualität eines Implantats und/oder eines Arzneimittels für neuartige Therapien (ATMP) für die Behandlung eines Bandscheibendefekts und/oder für die Rekonstruktion von Bandscheibengewebe und/oder

Diagnose eines Bandscheibendefekts, insbesondere eines lumbalen, vorzugsweise lumbal-sakralen, Bandscheibendefekts, und/oder Wirbelkörperdefekts, wobei ein Marker verwendet wird, welcher ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus CTX-I, CTX-II, NTX-I, CPII, VEGF, C2C, MMP-3, Hyaluronsäure, TNF-α, IL-1 ra, IL-4, COMP, YKL-40 und Kombinationen aus wenigstens zwei der genannten Marker.

Zur Vermeidung von Wiederholungen wird bezüglich weiterer Merkmale und Vorteile des Verfahrens, insbesondere des Markers bzw. der Marker, vollständig auf die im Rahmen der bisherigen Beschreibung gemachten Ausführungen Bezug genommen. Die dort beschriebenen Ausführungsformen gelten auch für das erfindungsgemäße Verfahren.

Weiterhin betrifft die Erfindung die Verwendung eines Kits zur Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens. Das Kit weist wenigstens eine Substanz/wenigstens ein Mittel zum Bestimmen der Konzentration eines Markers auf, welcher ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus CTX-I, CTX-II, NTX-I, CPII, VEGF, C2C, MMP-3, Hyaluronsäure, TNF-α, IL-1 ra, IL-4, COMP, YKL-40 und Kombinationen aus wenigstens zwei der genannten Marker.

Die wenigstens eine Substanz bzw. das wenigstens eine Mittel kann insbesondere ausgewählt sein aus der Gruppe bestehend aus Antikörper wie Abfang- und/oder Detektionsantikörper, Fluoreszenzfarbstoff, Beads, Pufferlösung, Nährlösung, Waschlösung und Kombinationen aus zwei oder mehreren der genannten Substanzen bzw. Mittel. Bezüglich weiterer Merkmale und Vorteile des Kits, insbesondere des Markers bzw. der Marker, wird zur Vermeidung von Wiederholungen ebenfalls vollständig auf die im Rahmen der bisherigen Beschreibung gemachten Ausführungen Bezug genommen. Die dort beschriebenen Ausführungsformen gelten, soweit möglich, auch für die erfindungsgemäße Verwendung des Kits.

Schließlich betrifft die Erfindung die Verwendung in vitro eines Markers zur

Vorhersage (Prognose) eines klinischen Ergebnisses (sogenannte Outcome-Prognose) einer autologen Bandscheibenzelltransplantation, insbesondere Matrix-assoziierten au- tologen Bandscheibenzelltransplantation, und/oder

Verlaufsbeurteilung/Verlaufskontrolle einer autologen Bandscheibenzelltransplantation, insbesondere einer Matrix-assoziierten autologen Bandscheibenzelltransplantation, und/oder

Beurteilung der Qualität von Bandscheibenzellen, d.h. sogenannten Bandscheiben- Chondrozyten, vorzugsweise für eine autologe Bandscheibenzelltransplantation, insbesondere für eine Matrix- assoziierte autologen Bandscheibenzelltransplantation, und/oder

Beurteilung der Qualität eines Implantats und/oder eines Arzneimittels für neuartige Therapien (ATMP) für die Behandlung eines Bandscheibendefekts und/oder für die Rekonstruktion von Bandscheibengewebe und/oder

Diagnose eines Bandscheibendefekts, insbesondere eines lumbalen, vorzugsweise lumbal-sakralen, Bandscheibendefekts, und/oder Wirbelkörperdefekts, wobei der Marker ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus CTX-I, CTX-II, NTX-I, CPII, VEGF, C2C, MMP-3, Hyaluronsäure, TNF-α, IL-1 ra, IL-4, COMP, YKL-40 und Kombinationen aus wenigstens zwei der genannten Marker. Zur Vermeidung von Wiederholungen wird bezüglich weiterer Merkmale und Vorteile der Verwendung, insbesondere des Markers bzw. der Marker, ebenfalls vollständig auf die im Rahmen der bisherigen Beschreibung gemachten Ausführungen Bezug genommen. Die dort beschriebenen Ausführungsformen gelten auch für diese erfindungsgemäße Verwendung.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen in Form von Ausführungsbeispielen. Hierbei können einzelne Merkmale jeweils für sich alleine oder in Kombination miteinander verwirklicht sein. Die nachstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele dienen lediglich der weiteren Erläuterung der Erfindung, ohne diese herauf zu beschränken.

„BEISPIELTEIL"

1. Methoden

1 .1 Implantate

Im Rahmen einer Studie Phase I wurde bei 20 Patienten nach einem Bandscheibenvorfall entweder eine Therapie mit einem als„NOVOCART ^® Disc basic" bezeichneten Implantat (bei neun Patienten) oder einem als„NOVOCART ^® Disc plus" bezeichneten Implantat (bei elf Patienten) durchgeführt. Sowohl„NOVOCART ^® Disc basic" als auch „NOVOCART ^® Disc Plus" sind zur Regeneration des Nucleus pulposus und/oder des Anulus fibrosus vorgesehen.

Das Implantat„NOVOCART ^® Disc basic " setzt sich aus zwei Komponenten zusammen, nämlich einer ersten Komponente, welche Maleimid-funktionalisiertes Albumin („modifiziertes Ma- leimido-Albumin") und Hyaluronsäure aufweist, sowie eine zweite Komponente, welche das Vernetzungsmittel Bis-Thio-Polyethylenglykol weist. Die erste Komponente und die zweite Komponente liegen jeweils als wässrige Lösung vor.

Das Implantat„NOVOCART Disc plus" ist ausgehend von„NOVOCART ^® Disc basic" durch Zugabe von autologen Bandscheibenzellen zur ersten Komponente erhältlich. Das Implantat„NOVOCART Disc plus" setzte sich dementsprechend aus den folgenden zwei Komponenten zusammen: einer ersten Komponente, welche Maleimid-funktionalisiertes Albumin, Hyaluronsäure, autologe Bandscheibenzellen sowie ein Transplantations- oder Zellkulturmedium (Lösung mit Glucose und Supplementen wie Aminosäuren und Vitaminen) aufwies, und eine zweite Komponente, welche Bis-Thio-Polyethylenglykol als Vernetzungsmittel aufwies. Die erste Komponente von„NOVOCART ^® Disc plus" lag in Form einer wässrigen Suspension vor, während die zweite Komponente in Form einer wässrigen Lösung vorlag. Das Produkt stellt gemäß EG- Verordnung Nr. 1394/2007 über Arzneimittel für neuartige Therapien eine biotechnologisch bearbeitete Gewebezubereitung dar

1 .2 Gewinnung der autologen Bandscheibenzellen

Die Gewinnung der autologen Bandscheibenzellen erfolgte aus dem bei der Sequestrektomie entfernten Gewebe. Das Gewebe wurde mechanisch zerkleinert und anschließend einem Col- lagenase/Protease-Verdau unterzogen. Um Mischkulturen auszuschließen, wurde die gewonnene Zellsuspension für weitere 48 Stunden in Suspension gehalten. Es folgte eine Expansion der isolierten Bandscheibenzellen für weitere 12 Tage (± 2). Bis zur Transplantation wurden die Zellen kryokonserviert. In einem definierten Zeitraum vor der Transplantation wurden die Zellen wieder aufgetaut und erneut für einige Tage expandiert.

Zur Herstellung des Implantats„NOVOCART ^® Disc Plus" wurden die Zellen nach ihrer Ernte mit einer wässrigen Lösung, aufweisend Maleimid-funktionalisiertes Albumin sowie Hyaluronsäure, in dem bereits erwähnten Transplantationsmedium versetzt.

Die Gewinnung, Isolation, Anzucht, zell- und molekularbiologische Charakterisierung und Qualitätsprüfung sowie die Sterilkontrolle der autologen Bandscheibenzellen wurden unter GMP- Bedingungen durchgeführt.

Die erste Komponente von„NOVOCART Disc Plus" enthielt ca. 4 Millionen humane Bandscheibenzellen/ml (± 10 %) in 2.65 ml Medium, 0.02 g Hyaluronsäure sowie 0.35 ml Maleimid- funktionalisiertes Albumin (insgesamt 4ml). Die zweite Komponente von „NOVOCART ^® Disc Plus" enthielt 1 ml Bis-Thio-Polyethylenglykol als Vernetzungsmittel.

1 .3 Überstand der Patientenzellkultur

Die Überstände der Patientenzellkulturen wurden bei der Ernte der Zellen für die Herstellung von „NOVOCART ^® Disc plus" gesammelt. Auch für Patienten, welche mit„NOVOCART Disc Basic" behandelt wurden, wurden diese Zellkulturen hergestellt. Zu jedem Zellkulturüberstand wurde ein entsprechendes Leermedium (mit demselben Humanserum) mitgemessen und die Messwerte der Proben damit korrigiert (blank). Damit wurde der Tatsache Rechnung getragen, dass in den zur Zellkultivierung verwendeten Medien unterschiedliche Serum-Chargen verwendet wurden. Die Messwerte der Zellkulturüberstände wurde außerdem auf die korrespondierende Zellzahl zum Zeitpunkt der Ernte und auf die Verweildauer des Mediums auf den Zellen normiert (Konzentration des Analyts/h/Mio. Zellen). Die so erhaltenen Ergebnisse spiegelten daher die Syntheseleistung der Zellen wieder.

In den Zellkulturüberständen wurden folgende Analyte bestimmt:

Knochenspezifische Alkalische Phosphatase (BAP), Bone morphogenetic protein-2 (BMP-2), Cathepsin K, Cartilage oligomeric protein (COMP), Aggrekan-Epitop CS 846, Hyaluronsäure (HA), Matrixmetalloproteinase-3 (MMP-3), Transforming growth factor-ß1 (TGF-ß1 ), Transform- ing growth factor-ß2 (TG-ß2), Transforming growth factor-ß3 (TG-ß3), Cartilage glycoprotein-39 (YKL-40), lnterleukin-1 ß (IL-1 ß), lnterleukin-4 (IL-4), lnterleukin-6 (IL-6), lnterleukin-8 (IL-8), lnterleukin-10 (IL-10), lnterleukin-1 Rezeptorantagonist (IL-1 ra), Vascular endothelial growth factor (VEGF), Interferon-y (IFN-y), Tumor necrosis factor-α (TNF-a), RANTES (regulated on activation, normal T cell expressed and secreted) und CCL5 (Chemokine (C-C motif) ligand 5).

1 .4 Blut- und Urinproben

Blut- und Urinproben der Patienten, welche mit„NOVOCART Disc Basic" oder„NOVOCART Disc Plus" behandelt wurden, wurden zu folgenden Zeitpunkten gesammelt:

1 . am Tag der Sequestrektomie (Tag 0)

2. nach 90 ± 15 Tagen (ReOP-lmplantation) nach der Sequestrektomie

3. nach 42 ± 7 Tagen (Visite 4) nach der Transplantation

4. nach 90 ± 7 Tagen (Visite 5) nach der Transplantation

5. nach 180 ± 14 Tagen (Visite 6) nach der Transplantation

6. nach 365 ± 14 Tagen (Visite 7) nach der Transplantation

Die Proben wurden nach der Abnahme in den klinischen Zentren an die Anmelderin versandt. Urin-Proben wurden direkt aliquotiert und bei -20°C bis zur Analyse gelagert. Aus den Blutproben wurde durch Zentrifugation bei 1500 rpm für 15 min Serum hergestellt und dieses anschließend ebenfalls aliquotiert und bei -20 °C bis zur Analyse gelagert.

In den Serum-Proben wurden folgende Analyte bestimmt: Kollagen Typ II, Neoepitop C2C (C2C), COMP, C-terminales Peptid des Kollagen Typ II Prokollagens (CPII), N-terminales Peptid des Kollagen Typ II Prokollagens (PIIANP), CS 846, C- terminales Telopeptid des Kollagen Typ I (CTX-I), C-terminales Telopeptid des Kollagen Typ II (CTX-II), N-terminales Telopeptid des Kollagen Typ I (NTX-I), Hyaluronsäure, YKL-40, Interleu- kin-1 ß (IL-1 ß), lnterleukin-4 (IL-4), lnterleukin-6 (IL-6), lnterleukin-8 (IL-8), lnterleukin-10 (IL-10), lnterleukin-1 Rezeptorantagonist (IL-1 ra), Vascular endothelial growth factor (VEGF), Interferon- y (IFN-y), Tumor necrosis factor-α (TNF-a), RANTES (regulated on activation, normal T cell expressed and secreted) und CCL5 (Chemokine (C-C motif) ligand 5).

In den Urin-Proben wurden folgende Analyte bestimmt:

C2C, CTX-I, NTX-I, CTX-II. Die Messwerte der vier Analyte wurden auf das im Urin enthaltene Kreatinin normiert (Konzentration Analyt/mM Kreatinin).

1 .5 MRT-Bildgebung:

Am Tag der ReOP und den Visiten 4 bis 7 wurden auch MRT-Aufnahmen der Patienten gemacht. Die MRT-Bilder wurden von einem externen Begutachter nach folgenden Kriterien ausgewertet:

Volumen (in mm ³ angegeben) der zentralen Bandscheibe (behandelte Bandscheibe) und der davon kaudal bzw. kranial liegenden Bandscheibe

Modic Score der zentralen, kaudalen und kranialen Bandscheibe

Pfirrman Score der zentralen, kaudalen und kranialen Bandscheibe

Dorsale Extrusion der zentralen, kaudalen und kranialen Bandscheibe

T2 Relaxationszeit (in ms angegeben) der zentralen, kaudalen und kranialen Bandscheibe.

1 .6 Messung der Marker:

Die Messung der Analyte erfolgte mittelskommerziell erhältlichen Kits. Dabei kamen planare ELISAs (Enzyme linked immuno sorbent assays) im Mikrotiterplattenformat sowie ein bead- basiertes multiplexes Verfahren (Luminex-Technologie) zur Anwendung. Bei den planaren ELI- SAs bzw. Immunoassays wurden sowohl klassische Assays, Sandwich-Assays sowie auch kompetitive Assays verwendet. Die Durchführung der Messung erfolgte gemäß den Angaben des jeweiligen Herstellers.

1 .7 Statistische Auswertung:

Zur Analyse der Daten wurde die Version 2.5 des Statistik-Programms SigmaStat (Systat, USA) und Microsoft Excel 201 1 (Microsoft Corporation, USA) genutzt. Bei der Auswertung der Messdaten in Excel wurden deskriptive Verfahren, wie Mittelwert, Standardabweichung und Standardfehler, verwendet. Die Daten wurden auf Normalverteilung analysiert (Kolmogorov- Smirnov-Test). Zum Vergleich zweier Gruppen mit normal verteilten Messwerten wurde der Students t-Test verwendet, bei nicht normal verteilten Werten wurde ein nicht-parametrischer Test verwendet (Man-Whitney). Wenn mehr als zwei Gruppen miteinander verglichen wurden, wurde der ANOVA- Test und ein geeigneter Post-Hoc-Test verwendet.

Korrelationen wurden mit Hilfe des Spearman-on-Ranks-Test (bei nicht normal verteilten Daten) oder des Pearson-Product-Moment-Test (bei normal verteilten Daten) berechnet. Unterschiede und Korrelationen wurden als statistisch signifikant bei einem p-Wert < 0,05 betrachtet.

Die Ergebnisse der Marker-Messungen wurden unter folgenden Gesichtspunkten ausgewertet:

Gibt es signifikante Veränderungen in der Serum- oder Urin-Konzentration der Patienten im zeitlichen Verlauf der Studie bezogen auf den Tag 0 (baseline)?

Gibt es signifikante Unterschiede zwischen den beiden Behandlungsgruppen NOVO- CART ^® Disc basic und NOVOCART ^® Disc plus?

Korrelieren Marker-Konzentrationen mit den radiologischen Befunden (MRT-Aus- wertungen)?

2. Ergebnisse der Studie

2.1 Signifikante Veränderungen von Biomarker im zeitlichen Verlauf der Studie

Im Folgenden sind die Biomarker aufgeführt, die sich im Beobachtungszeitraum signifikant verändert haben. Diese signifikanten Änderungen sind immer bezogen auf die Messwerte am Tag 0 (Tag der Sequestrektomie), also dem Baseline-Wert. Es wurden die gepoolten Daten, d.h. die Daten sowohl der Patienten, welche mit„NOVOCART ^® Disc basic" behandelt wurden, als auch der Patienten, welche mit„NOVOCART ^® Disc plus" behandelt wurden, betrachtet.

2.1.1 CTX-I (alpha-CTX, Degradationsmarker)

Die Konzentration von CTX-I im Serum der Patienten nahm im Beobachtungszeitraum ab. Es gab einen signifikanten Unterschied zwischen dem Tag 0 (also vor Behandlung) und den Visiten 4 (1 ,5 Monate nach Behandlung) und 7 (12 Monate nach Behandlung). Im Mittel lagen die Werte aller behandelten Patienten am Tag 0 bei 259 pg/ml, bei Visite 4 bei 171 pg/ml und bei Visite 7 bei 140 pg/ml. Diese Mittelwerte sind zusammen mit den Standardabweichungen in unten stehender Tabelle 1 wiedergegeben. Der zeitliche Verlauf der Konzentration von CTX-I im Serum ist für alle Patienten in Figur 1 graphisch dargestellt.

Tag 0 ReOP V4 V5 V6 V7

Mittelwert 2587 2167 162,4 163,9 182,6 140,1

SD 113,2 136,8 66,3 66,7 82,5 53,2

Tabelle 1

2.1.2 CTX-II (Degradationsmarker)

Die Konzentration von CTX-II im Urin der Patienten nahm im Beobachtungszeitraum ab. Es gibt einen signifikanten Unterschied zwischen dem Tag 0 (also vor Behandlung) und den Visiten 5 (3 Monate nach Behandlung), Visite 6 (6 Monate nach Behandlung) sowie Visite 7 (12 Monate nach Behandlung).

Im Mittel lagen die Werte aller behandelten Patienten am Tag 0 bei 233 ng/mmol Kreatinin, bei Visite 5 bei 156 ng/mmol Kreatinin, Visite 6 bei 138 ng/mmol Kreatinin und bei Visite 7 bei 128 pg/ml. Die Mittelwerte sowie die entsprechenden Standardabweichungen sind in unten stehender Tabelle 2 wiedergegeben. Der zeitliche Verlauf der Konzentration von CTX-II im Urin ist für alle Patienten in Figur 2 graphisch wiedergegeben.

Tag 0 ReOP V4 V5 V6 V7

Mittelwert 232,5 213,1 175,7 155,7 137,7 127,8

SD 96,4 94,4 90,2 71 ,8 54,9 55,4

Tabelle 2 2.1.3 NTX-I (Degradationsmarker)

Die Konzentration von NTX-I im Serum der Patienten nahm im Beobachtungszeitraum ab. Es gab einen signifikanten Unterschied zwischen dem Tag 0 (also vor Behandlung) und den Visiten 5 (3 Monate nach Behandlung), Visite 6 (6 Monate nach Behandlung) sowie Visite 7 (12 Monate nach Behandlung).

Im Mittel lagen die Werte bei allen behandelten Patienten am Tag 0 bei 17 nM BCE, bei Visite 5 bei 12 nM BCE, bei Visite 6 bei 1 1 nM BCE und bei Visite 7 bei 10 nM BCE. Die Mittelwerte sowie die entsprechenden Standardabweichungen sind in unten stehender Tabelle 3 dargestellt. Der zeitliche Verlauf der Konzentration von NTX-I im Serum ist für alle behandelten Patienten in Figur 3 graphisch wiedergegeben.

Tag 0 ReOP V4 V5 V6 V7

Mittelwert 17,5 15,9 14,9 11 ,7 11 ,1 10,1

SD 5,4 5,3 3,5 5,8 3,6 2,9

Tabelle 3

Im Einklang mit den Serum-Konzentrationen nahm auch die Konzentration von NTX-I im Urin der Patienten ab. Es gab einen signifikanten Unterschied zwischen dem Tag 0 (also vor Behandlung) und den Visiten 4 (1 .5 Monate nach Behandlung), Visite 5 (3 Monate nach Behandlung) sowie Visite 7 (12 Monate nach Behandlung).

Im Mittel lagen die Werte aller behandelten Patienten am Tag 0 bei 37 nM/mM Kreatinin, bei Visite 4 bei 25 nM/mM Kreatinin, bei Visite 5 bei 28 nM/mM Kreatinin und bei Visite 7 bei 23,5 nM/mM Kreatinin.

2.1.4 CPII (PIICP, Chondrocalcin, Formationsmarker)

Die Konzentrationen von CPII im Serum der Patienten stiegen im Beobachtungszeitraum an. Es gab einen signifikanten Unterschied zwischen dem Tag 0 (also vor Behandlung) und den Visiten 5 (3 Monate nach Behandlung) und 7 (12 Monate nach Behandlung). Im Mittel lagen die Werte aller behandelten Patienten am Tag 0 bei 1 133 ng/ml, bei Visite 5 bei 1916 ng/ml und bei Visite 7 bei 2045 ng/ml. Die Mittelwerte sowie die entsprechenden Standardabweichungen sind in unten stehender Tabelle 4 wiedergegeben. Der zeitliche Verlauf der Konzentration von CPII im Serum ist für alle behandelten Patienten in Figur 4 graphisch wiedergegeben. Tag 0 ReOP V4 V5 V6 V7

Mittelwert 1133,0 1175,2 1091 ,2 1916,0 1722,5 2044,9 SD 548,4 539,9 406,2 672,3 708,1 1086,4

Tabelle 4

FAZIT:

Für typische Kollagen-Degradationsmarker konnte im Beobachtungszeitraum eine signifikante Abnahme nachgewiesen werden. Gleichzeitig konnte für den Kollagen Typ II Synthesemarker CPII eine Zunahme gezeigt werden. Zusammengenommen weist dies auf einen positiven Heilungsverlauf und/oder einer Verbesserung des Gesundheitszustandes der Patienten hin. Ferner ist auch eine Abnahme der Konzentration von CTX-II als positiv einzuschätzen, da erhöhte Serumspiegel in der Regel mit einer Progression von Krankheiten einhergeht.

Neben den oben genannten Markern war auch COMP zu frühen Zeitpunkten unterschiedlich (zwischen Tag 0 und ReOP und Tag 0 und Visite 4). Auch für VEGF gab es signifikante Unterschiede im zeitlichen Verlauf der Konzentration. So konnten signifikante Unterschiede jeweils zwischen Tag 0, ReOP und Visite 4 mit den Visiten 5 und 7 festgestellt werden.

2.2 Signifikante Veränderungen von Biomarkern im zeitlichen Verlauf beim Vergleich der Patientengruppen untereinander

2.2.1 CPII (PIICP, Chondrocalcin, Formationsmarker)

Die Serumkonzentrationen von CPII in der Patientengruppe, welche mit„NOVOCART Disc Basis" behandelt wurden, waren zum Zeitpunkt der Visite 4 (also 3 Monate nach Behandlung) signifikant niedriger als in der Patientengruppe, welche mit„NOVOCART Disc Plus" behandelt wurde. Die Unterschiede in den Konzentrationen von CPII sind in der Figur 5 graphisch wiedergegeben.

FAZIT:

Für CPII war in der zellfreien Behandlungsgruppe„NOVOCART ^® Disc Basic" die Serumkonzentration niedriger. Dies ist ein Hinweis darauf, dass in der Patientengruppe, welche mit„NOVOCART ^® Disc Basic" behandelt wurden, ein geringerer Bandscheibengewebeumsatz stattfand als in der Patientengruppe, welche mit„NOVOCART ^® Disc Plus" behandelt wurden. 2.3 Korrelation von Biomarkern mit dem radiologischen Befund einer Extrusion

Hier wurden MRT-Befunde zum Zeitpunkt der ReOP und der Visite 4 (1 .5 Monate nach der Behandlung) mit den Biomarker-Konzentrationen korreliert.

Ergebnis :

Es gab zum Zeitpunkt der ReOP signifikante Unterschiede bzw. eine signifikante Korrelation des radiologischen Befundes„Vorhandensein einer Extrusion" (zentrale Bandscheibe) mit der Konzentration von lnterleukin-1 Rezeptorantagonists (IL1 ra) im Serum. Patienten, die im MRT eine Extrusion aufwiesen, hatten weniger I L1 ra im Serum (2,3 ng/ml) als Patienten ohne Zeichen einer Extrusion (10,8 ng/ml).

Auch für CTX-II konnten signifikante Unterschiede gefunden werden.

Einen signifikanten Unterschied zwischen den Patienten mit radiologisch nachgewiesener Extrusion und denen ohne, sowie eine signifikante Korrelation zwischen den Konzentrationen und dem Auftreten einer Extrusion gab es bei VEGF in den Zellkulturüberständen. Zellkulturen von Patienten mit Extrusion wiesen höhere VEGF-Konzentrationen auf, als die Kulturen von Patienten, bei welchen radiologisch keine Extrusion gefunden wurde (140 pg/h/Mio. Zellen zu 106 pg/h/Mio. Zellen).

Bei der Degeneration der Bandscheibe kommt es vermehrt zu einem Einwachsen von Blutgefäßen in das im gesunden Zustand nicht durchblutete Gewebe. An diesen Prozessen ist VEGF beteiligt. Dies spricht für einen Zusammenhang zwischen der Degeneration der Bandscheibe und der VEGF-Produktion der Bandscheibenzellen. VEGF kann daher als Maß bzw. Marker für die Zellqualität von Bandscheibenzellen herangezogen werden.

2.4 Korrelationen mit dem Modic Score/Modic Changes (zentrale Bandscheibe):

Modic Changes beschreiben Veränderungen der knöchernen Strukturen der Wirbelkörper.

Eine weitere signifikante Korrelation konnte zwischen dem Modic Score (zentrale Bandscheibe) und der Konzentration von MMP-3 im Überstand der Patienten-Zellkulturen gefunden werden. Es gibt eine negative Korrelation zwischen dem Modic Score und der MMP-3 Konzentration. Das heißt, Patienten mit einem höheren Modic Score (hier alle score 2; mittlere MMP-3 Konzentration: 384 pg/h/Mio Zellen) wiesen geringere Konzentrationen von MMP-3 in ihren Zellkul- turen auf als Patienten ohne Modic Changes (score 0; mittlere MMP-3 Konzentration: 859 pg/h/Mio Zellen). Modic Score 0 bedeutete hier, dass keine Veränderungen in den Wirbelkörpern mittels MRT detektierbar waren.

MMP 3 wird auch als Qualitätsmarker für Chondrozyten in vitro verwendet, wobei eine niedrige Konzentration von MMP-3 mit einem Verlust der Fähigkeit in vivo Knorpel zu bilden einhergeht. Da die oben genannte Korrelation zum Zeitpunkt der ReOP gefunden wurde, ist dies ein Hinweis darauf, dass die Zellqualität von Patienten mit Modic Changes schlechter ist als die von Patienten, welche noch keine knöchernen Veränderungen der Wirbelkörper aufweisen. MMP-3 kann daher ebenfalls als Qualitätsmarker für Bandscheibenzellen herangezogen werden.

Dies ist schlüssig mit dem in der Literatur beschriebenen Ergebnis, wonach Modic Changes mit einer verringerten Expression von MMP-3 einhergehen (Ding L et al. Cell Biochem Biophys. 2015 Jan. 7 [Epub ahead of print PMID: 25564357]).

Die Veränderung von MMP-3 in Zellkulturüberständen der behandelten Patienten in Abhängigkeit des Modic Scores ist in der Figur 6 graphisch dargestellt.

2.5 Korrelationen mit dem Volumen der zentralen Bandscheibe

Zwei der Serum-Marker korrelierten signifikant mit dem Volumen der zentralen Bandscheibe. Für COMP konnte zum Zeitpunkt der ReOP eine positive Korrelation gefunden werden, für VEGF eine negative Korrelation. Das heißt, die VEGF-Konzentration im Serum verhält sich gegenläufig zum Volumen der zentralen Bandscheibe, hingegen verhalten sich die COMP- Konzentration im Serum und das Bandscheibenvolumen gleich. Also höheres Bandscheibenvolumen korreliert mit höherer COMP-Konzentration und umgekehrt. Das Ergebnis in Bezug auf VEGF kann dadurch erklärt werden, dass hohe VEGF-Konzentrationen mit verstärkter Degeneration einhergehen. Verstärkte Degeneration bedeutet aufgrund des Wasserverlustes in der Bandscheibe auch geringeres Bandscheibenvolumen.

Die Korrelation von VEGF mit dem Volumen der zentralen Bandscheibe ist in Figur 7 graphisch dargestellt.

Korrelationen zu Modic Changes und zum Volumen wurden auch für die Hyaluronsäure- Konzentration im Serum der behandelten Patienten gefunden.