Verbesserte Wundheilung durch Nutzung körpereigener Reparatursignale

Ein von Forschenden entwickeltes Wundmaterial rekrutiert körpereigene Proteine zur Wundheilung und setzt diese gezielt wieder frei. Erste präklinische Daten zeigen eine beschleunigte Geweberegeneration.

Die Wundheilung ist von Wachstumsfaktoren abhängig – Proteinen, die Zellen anweisen, zu wandern, sich zu teilen, Blutgefäße zu bilden und Gewebe wiederaufzubauen. Bei schlecht heilenden Wunden sind diese Signale häufig zu schwach, treten zum falschen Zeitpunkt auf oder werden abgebaut, bevor sie ihre Wirkung entfalten können. Gegenwärtige Therapien versuchen, dies durch die Verabreichung hoher Dosen von Wachstumsfaktor-Präparaten in Form von Sprays oder Cremes zu kompensieren, doch diese Proteine werden rasch abgebaut und können die Wunde verlassen, bevor sie wirken. Andere Ansätze nutzen Materialien zur strukturellen Unterstützung der Wunde, liefern jedoch nicht die biologischen Signale, die Wachstumsfaktoren vermitteln.

Wundauflage unterstützt körpereigenen Reparaturprozess

Anstatt die Wunde mit Arzneimitteln zu überfluten oder lediglich als Stützstruktur zu dienen, geht ein neues, von Forschenden des Imperial College London (Vereinigtes Königreich) entwickeltes Material einen anderen Weg: Es selektiert spezifische Heilungsproteine aus der Wunde oder dem Blut und hält sie in inaktivem Zustand. Wandert eine Reparaturzelle in die Wunde ein, werden die Proteine freigesetzt und genau dieser Zelle zugeführt. Die Wundauflage arbeitet so mit dem körpereigenen Reparaturprozess zusammen, wodurch sie dazu beitragen könnte, den Bedarf an kostenintensiven, industriell hergestellten Arzneimitteln sowie an der zu deren Stabilisierung erforderlichen Kühlkette zu verringern. Ihre Ergebnisse haben die Forschenden in „Nature Materials“ veröffentlicht.

Erstautorin Dr. Magdalene Ho vom Department of Bioengineering des Imperial College London erklärt: „Am meisten begeistert mich, dass dies in lebender menschlicher Haut funktioniert. Wir können beobachten, wie Reparaturzellen in die Wundauflage einwandern, und bestätigen, dass das Material mit der menschlichen Biologie interagiert. Dieses Ergebnis stimmt mich zuversichtlich, dass dieser Ansatz eine Zukunft in der Klinik hat.“ Das bioinspirierte Design ermöglicht es dem System, mit Dosen zu wirken, die deutlich niedriger sind als bei konventionellen Verfahren zur Verabreichung von Wachstumsfaktoren.

Tests in realitätsnahen Modellen

Letztautor Dr. Ben Almquist ergänzt: „Besonders bemerkenswert an dieser Forschung ist, dass der eigene Körper des Patienten zur Apotheke wird. Wir verabreichen kein industriell hergestelltes Arzneimittel in der Hoffnung, dass es lange genug intakt bleibt, um zu wirken. Wir erfassen das, was der Körper bereits produziert, und geben es den Zellen zurück, die es benötigen, indem wir Intelligenz direkt in das Material einprogrammieren – aktiviert durch das eine Signal, das garantiert genau dort vorhanden ist, wo Heilung stattfindet: die physikalische Kraft einer Zelle, die an ihrer Umgebung zieht.“

Die Forschenden testeten die Methode in zunehmend realitätsnahen Modellen. In einem Rattenmodell für Knochenverletzungen förderte sie die Bildung neuer Blutgefäße. In lebender menschlicher Haut im Labor beschleunigte die Wundauflage das Einwachsen von Gewebe in das Material. In Hautwunden bei Mäusen waren die behandelten Wunden nach zehn Tagen deutlich kleiner. (ins)