Melissa Jane Walker, Indiana University School of Medicine, Stark Neurosciences Research Institute, Indianapolis, USA

Neue Therapie mit kombinierbarem Hydrogel für Rückenmarksverletzungen

Gefördert in: 2013, 2014, 2015


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Problem: Zerstörung von Nervengewebe, Narbenbildung an der Verletzungsstelle und Entstehung einer Zyste

Ansatz: Implantation eines wachstumsfördernden Materials als überbrückendes „Gewebegerüst „

Ziel: Behandlung mit einem wachstumsfördernden Hydrogel zur Überbrückung der Verletzungsstelle und besseren Regeneration


Eine Rückenmarksverletzung hat schwere körperliche Einschränkungen zur Folge und bisher gibt es keine wirksame Therapie dafür. Die primäre Verletzung führt neben der Zerstörung von Nervengewebe auch zur Zerreißung von anderen Gewebestrukturen wie Blutgefäßen, was zu einer sekundären Schädigung führt. Infolge dieser Schädigung kommt es zum Verlust von Nervenzellen und Nervenfasern, einer Narbenbildung an der Verletzungsstelle durch Gliazellen und der Entstehung einer Zyste (flüssigkeitsgefüllter Hohlraum). Es wird versucht mit Implantation eines Materials, das Axonwachstum ermöglicht und ein Gewebegerüst ausbildet, die Folgen der Gewebeschädigung zu verringern und die Verletzungsstelle zu überbrücken.

Es gibt biotechnologische Materialien, die potentiell ein Auswachsen von Nervenfasern und die Neubildung von Blutgefäßen nach  einer Verletzung des Zentralen Nervensystems fördern. Neue biotechnologische Hydrogels können mit wachstumsfördernden Substanzen kombiniert werden, die dann in die Verletzungsstelle freigesetzt werden. Vorläufige Daten von Frau Dr. Walker zeigen, dass die Transplantation eines Hydrogel, das den Wachstumsfaktor GDNF (glial cell line-derived neurotrophic factor) freisetzt, zu einem signifikant geringeren Gewebeverlust und einem Erhalt von mehr Funktionen in einem klinisch relevanten Rückenmarksmodell führt.

Dieses Projekt will die biologische Wirksamkeit eines neuen Hydrogels untersuchen, das nicht immunogen ist, im Körper geliert und Nanopartikel mit zwei wachstumsfördernden Faktoren, GDNF und VEGF (vascular endothelial growth factor) enthält.

In mehreren experimentellen Gruppen wird Dr. Walker die Wirkungen diese Hydrogels, das entweder VEGF oder GDNF oder beide Faktoren freisetzt, untersuchen. Die experimentellen Gruppen werden untersucht  auf

  • die Erholung von Funktionen
  • die Veränderungen im Gewebe (Größe des Gewebedefekts, der Zyste, Zahl der motorischen Nervenzellen, axonales Wachstum, gliale Narbenbildung, Neubildung von Blutgefäßen)

Ziel ist mit diesen Experimenten die beste Kombination für eine Behandlung zu finden. Ein weiterer Schritt besteht darin ein Gefälle in der Konzentration der wachstumsfördernden Faktoren einzufügen, um die auswachsenden Axone sozusagen „anzulocken“, Zellverbindungen auszubilden und damit Funktionen wiederherzustellen.