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Injizierbares Gel erzeugt neue Blutgefäße
Es könnte neue Hoffnung für Diabetiker geben, die aufgrund einer Gefäßerkrankung die Funktionsfähigkeit einer Gliedmaße verloren haben.
Ein injizierbares regeneratives Gel lässt neue Gefäße wachsen und stellt den Blutfluss in den Gliedmaßen von diabetischen Mäusen mit schwerer Gefäßerkrankung wieder her, und die Erfinder der experimentellen Therapie sagen, dass sie in nur wenigen Jahren für klinische Tests bereit sein könnte.
Periphere Gefäßerkrankungen sind eine teure und oft verheerende Erkrankung, die Millionen von Menschen betrifft und für die es keine langfristigen Behandlungsoptionen gibt. Es ist besonders bei Diabetikern weit verbreitet, und bis zu 25 Prozent der Diabetiker mit peripherer Gefäßerkrankung müssen amputiert werden. In einem kürzliche Demonstration mit diabetischen Mäusen führten Forscher durch Aaron Bäcker , ein Professor für biomedizinische Technik an der University of Texas in Austin, zeigte, dass ihr regeneratives Gel 85 Prozent des normalen Blutflusses zu Gliedmaßen mit erkrankten Blutgefäßen wiederherstellte.
Die heutigen klinischen Optionen – physikalische Therapie, Medikamente, chirurgisch platzierte Stents und Bypass-Operationen – sind nur vorübergehende Lösungen, sagt Baker. Periphere Gefäßerkrankungen führen schließlich dazu, dass sie versagen. Dies hat Wissenschaftler dazu veranlasst, mit Therapien zu experimentieren, die auf Proteinen basieren, die als Wachstumsfaktoren bezeichnet werden und bei der Bildung neuer Blutgefäße während der Wundheilung und beim Wachstum von Tumoren eine entscheidende Rolle spielen. Die Idee, erklärt Baker, besteht darin, die erkrankten Gefäße durch neue zu umgehen, die durch Ihre eigenen Regenerationsprozesse erzeugt werden.
Das Bild unten rechts zeigt, wie Wachstumsfaktoren in Kombination mit einem Protein namens Syndecan-4 die Bildung von blutgefäßähnlichen Strukturen in einem Zellkulturmodell steigern. Das obere linke Feld zeigt eine Kontrolle, die kein Medikament erhielt. Oben rechts zeigt die Wirkung der alleinigen Abgabe des Wachstumsfaktors, und unten links zeigt die Wirkung der alleinigen Abgabe von Syndecan-4.
Aber dieser Ansatz hat bisher beim Menschen nicht gut funktioniert. Baker sagt, die Forschung seiner Gruppe legt nahe, dass dies darauf zurückzuführen sein könnte, dass Diabetes den Verlust eines anderen Proteins verursacht, ohne das die Wachstumsfaktoren nicht funktionieren. In gesundem Gewebe ist das Protein namens Syndecan-4 in die Oberfläche von Blutgefäßzellen eingebettet, wo es vermutlich eine wichtige Rolle in einem zellulären Signalprozess spielt, der zur Bildung neuer Verzweigungen führt.
In der kürzlich durchgeführten Studie schnitt Gel, das Wachstumsfaktoren sowie Syndecan-4 enthielt, wesentlich besser ab als Wachstumsfaktoren allein. Baker und seine Kollegen glauben, dass das Protein der Schlüssel zu einer wirksamen regenerativen Therapie sein könnte, und die Forscher erhielten kürzlich vom US-Verteidigungsministerium einen dreijährigen Zuschuss in Höhe von 2,7 Millionen US-Dollar, um das Medikament durch präklinische Tests voranzutreiben.
Die Bildung neuer Blutgefäße sei ein komplexes Phänomen, das nicht nur von biochemischen, sondern auch von mechanischen Signalen abzuhängen scheine, sagt er Lanze Munn , Professor für Radioonkologie am Massachusetts General Hospital. Munn, der untersucht, wie sich neue Gefäße in Tumoren bilden, sagt, dass, obwohl Wissenschaftler viele der Hauptakteure identifiziert haben, immer noch nicht klar ist, wie sie zusammenarbeiten, um neue Gefäße zu bilden – und wie das vom spezifischen Kontext abhängt, z. B. einer Krankheit wie Diabetes oder ein Tumor. Daher ist es an dieser Stelle schwierig, genau zu wissen, wie und warum die neue Therapie wirken könnte.
Dennoch könnte es sein, dass Syndecan-4 das fehlende Glied ist, dessen Fehlen frühere experimentelle Therapien auf der Grundlage von Wachstumsfaktoren unwirksam gemacht hat, sagt er Richard Kleining , Kardiologe und Direktor für interventionelle kardiovaskuläre Medizin am Health Science Center der University of Texas in Houston. Smalling arbeitet nun mit Baker zusammen, um präklinische Studien an größeren Tieren zu entwerfen und durchzuführen.