Analysiert: 30 Jahre MRT-basierte Knorpel- und Knochenmorphometrie bei Knie-Arthrose

19.03.2024

Osteoarthritis (Arthrose) ist die häufigste Gelenkerkrankung bei erwachsenen Menschen weltweit. Die erste Veröffentlichung zur morphometrischen Analyse von Gelenkknorpel mittels Magnetresonanztomographie (MRT) im Jahr 1994 markierte den Grundstein für eine Wende in der Osteoarthritis-Forschung. Ein internationales Forscher*innen-Team der Paracelsus Medizinischen Privatuniversität (PMU) bzw. des Ludwig Boltzmann Instituts für Arthritis und Rehabilitation sowie der University of Melbourne hat die 30-jährige Geschichte der MRT-basierten Knorpel- und Knochenmorphometrie bei Kniearthrose in den Fokus genommen – ein Forschungsfeld, das die beiden Arbeitsgruppen aus Österreich und Australien vor 30 Jahren mit initiiert und kontinuierlich vorangetrieben haben und eine Technik, zu dessen führenden Vertretern und Anbietern sie heute gehören.

Die Autor*innen unter der Leitung von Univ.-Prof. Felix Eckstein und Priv.-Doz. Wolfgang Wirth vom Institut für Anatomie und Zellbiologie der PMU sowie vom Ludwig Boltzmann Institut für Arthritis und Rehabilitation haben wissenschaftliche Artikel aus den Jahren 1994 bis 2023 analysiert, die wichtige Schritte in der Entwicklung oder Anwendung der MRT-basierten Knorpel- und Knochenmorphometrie des menschlichen Knies veranschaulichen. „Diese spannende Reise hat uns von der anfänglichen Korrelation, also der Methodenentwicklung mit externen Referenzstandards zur Validierung, über die Erforschung der Physiologie und Pathophysiologie der Krankheit hin zu Qualifizierungsstudien in Richtung eines Ersatzendpunkts und schließlich zu interventionellen klinischen Studien zur Erforschung der strukturellen Wirksamkeit potenziell krankheitsmodifizierender Osteoarthritis-Medikamente (DMOADs) auf Gelenkgewebe geführt“, sagt Felix Eckstein, der im Anatomie-Institut der PMU die Abteilung für Bildgebungs-basierte und funktionelle muskuloskelettale Forschung leitet.

Paradigmenwechsel und neue Behandlungsstragien

Die zentralen Schlussfolgerungen? Felix Eckstein fasst zusammen: „Die Entwicklung der MRT-basierten Morphometrie von Knorpel und Knochen in den vergangenen dreißig Jahren hat die Osteoarthritis-Forschung vorangetrieben und den Erkenntnisgewinn über Knochen- und Knorpelwachstum, Homöostase, Funktion, funktionelle Anpassung, Naturgeschichte und viele andere Bereiche der Osteoarthritis-Forschung erleichtert. Technologische Fortschritte in der Bildgebung haben zu Paradigmenwechseln im Verständnis der Physiologie und Pathophysiologie der Arthrose sowie zur Entwicklung neuer Behandlungsstrategien geführt. Die Beziehung zwischen Gelenkstrukturen und klinischen Ergebnissen wird zunehmend besser verstanden. Neuartige MRT-Biomarker wurden entwickelt, um herkömmliche radiologische Messungen des strukturellen Fortschritts in Interventionsstudien zu ersetzen, und solche potenziellen „Ersatz“-Marker werden weiterhin parallel zu anderen Biomarkern qualifiziert. MRT-basierte Morphometrie spielt bereits eine Schlüsselrolle Rolle bei der internen Entscheidungsfindung während der Entwicklung Struktur- und Krankheits-modifizierender Medikamente. Es ist davon auszugehen, dass diese Technologien weiterhin eine Schlüsselrolle bei der Entwicklung und Zulassung von Therapien spielen werden.“

Die Arbeit „30 Years of MRI-based cartilage & bone morphometry in knee osteoarthritis: From correlation to clinical trials“ des internationalen Forscher*innen-Teams wurde in der Fachzeitschrift „Osteoarthritis and Cartilage“ (Impact Factor: 7) veröffentlicht. Zur Publikation: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S106345842400027X?via%3Dihub

Studienautor Univ.-Prof. Dr. Felix Eckstein, Leiter der Abteilung für Bildgebungs-basierte und funktionelle muskuloskelettale Forschung am Institut für Anatomie und Zellbiologie der PMU.

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Bildnachweis Symbolfoto: iStock / Ludmilla Chernetska