Eine der Hauptursachen von Gelenkbeschwerden ist der Verschleiß von hyalinem Gelenkknorpel, der den Knochen im Bereich der Gelenkflächen bedeckt. Nachteil des hyalinen Knorpels ist jedoch seine ausgesprochen eingeschränkte Regenerations- und Heilungsfähigkeit, so dass gerade die Behandlung von traumatischen Knorpelschäden problematisch ist. Ziel aller operativen Therapien ist es, durch eine lokale Stimulation oder durch die Transplantation von Gewebe, bzw. Chondrozyten, eine Regeneration des Defektes zu erreichen. Jedoch haben die derzeit gängigen Verfahren wie das Osteochondral Autograft Transfer System (OATS) sowie die Autologe Chondrozyten Transplantation (ACT), sowie die Mikro- und Nanofrakturierung zum Teil nicht unerhebliche Nachteile. Aktuell besteht aufgrund der Limitationen der vorher angeführten Methoden ein wachsendes Interesse, mit Hilfe des Tissue Engineerings Knorpeldefekte zu therapieren. Hierbei werden so genannte Zell- Scaffold-Kombinationen verwendet, um zerstörtes Knorpelgewebe zu regenerieren. Mit der Verwendung des Tissue Engineerings sind einige signifikante Verbesserungen in der Therapie von chondralen Defekten gegenüber bisher bekannten Verfahren möglich. So könnte die Entnahmemorbidität vermindert und die begrenzte Verfügbarkeit des Ausgangsmaterials überwunden werden.

Eine vielversprechende Zellquelle für das Tissue Engineering sind Mesenchymale Stromazellen (MSC), denn diese können aus körpereigenen Geweben isoliert werden, so dass eine autologe Anwendung möglich ist. Des Weiteren sind MSC multipotent, was sie in die Lage versetzt, sich auch chondrogen zu differenzieren. Außerdem besitzen sie hypoimmunogene, immunregulatorische und wundheilende Eigenschaften. Die Kombination von Scaffold und MSC hat sich im Vergleich zu der alleinigen Anwendung von Scaffold oder MSC als vorteilhaft erwiesen. Viele veröffentlichte Übersichtsarbeiten zur Knorpelregeneration und Einsatz von MSC führen klinische Studien am Menschen mit sehr guten Ergebnissen an. Allerdings gibt es noch hohen Evaluierungsbedarf. So ist nach wie vor die qualitative Regeneration von hyalinem Knorpel ein Problem. Außerdem unterscheiden sich die Studien hinsichtlich der Anzahl der applizierten MSC, wobei nicht unbedingt eine höhere Zellzahl von Vorteil sein muss, obwohl eine Mindestanzahl an transplantierten Zellen überschritten werden muss. Des Weiteren gibt es erste in vivo Ansätze, die undifferenzierte mit chondrogen vordifferenzierten MSC vergleichen, wobei sich hier die Vordifferenzierten als vorteilhaft erwiesen haben. Auch wurden verschiedene Methoden zur Transplantation der verwendeten MSC in Knorpeldefekte beschrieben. So kann das Scaffold eine bioresorbierbare dreidimensionale Leitstruktur zur Verfügung stellen, um die Differenzierung der MSC in die gewünschten Gewebestrukturen zu unterstützen.

Die Therapie von Knorpeldefekten repräsentiert ein wachsendes Forschungsgebiet. Trotz der ersten vielversprechenden Erfolge des Tissue Engineerings sind viele Aspekte nur unzureichend geklärt, bzw. optimiert. So sind Einzelheiten wie die optimale Zellquelle, effektivste Zellzahl, bestmögliche Applikation, Vorbehandlung der MSC, optimale Kombination von Scaffold und MSC unzulänglich evaluiert. Geplant ist mit Hilfe eines bereits am Standort etablierten Minipigmodells erste Fragestellungen zu beantworten, um in Zukunft Knorpeldefekte durch die Neubildung von hyalinartigem Knorpelgewebe mit Hilfe von autologen MSC therapieren zu können.