Michael Sofroniew, University of California Los Angeles, Department of Neurobiology, Los Angeles, United States

Stimulierung der Regeneration der propriospinalen Nervenfasern über eine chronische komplette Verletzung des Rückenmarks

Gefördert in: 2018, 2019, 2020


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Problem: Bei großen und sehr schwerwiegend Rückenmarksverletzungen bleiben keine funktionell wirksamen Nervenverbindungen erhalten

Angriffspunkt: Ein Reparaturansatz, der bei akuten Querschnittsverletzungen Erfolg zeigte

Ziel: Verlässliche und klinisch übertragbare Reparaturstrategien für chronische und schwere Rückenmarksverletzungen

 

Viele Rückenmarksverletzungen sind inkomplett und es bleiben Nervenfaserverbindungen über die Verletzungsstelle erhalten. Bei diesen Verletzungen werden zunehmend neue rehabilitative, pharmakologische und elektrophysiologische Ansätze gefunden, wie man diese erhaltenen Nervenschaltkreise verstärken und damit die Funktionen verbessern kann. Aber ungefähr 30% der Rückenmarksverletzungen werden als anatomisch komplett oder zumindest als groß und sehr schwerwiegend eingestuft, bei diesen  bleiben keine funktionell wirksamen Nervenverbindungen bestehen. Bei diesen Verletzungen haben Rehabilitation und oder Verstärkung von erhaltenen Nervenschaltkreisen nur eine sehr beschränkte Wirkung und Nutzen. Für die Patienten braucht man Ansätze für eine biologische Reparatur oder neuroprothetische Technologien oder eine Kombination von beiden. Bis jetzt wird nur unvollständig verstanden, warum Nervenfasern eine schwere Verletzungsstelle nicht überwinden und wieder darüber hinaus wachsen können.

Das Ziel dieser Arbeitsgruppe ist, die Ursachen für dieses Versagen zu verstehen und eine Strategie für eine biologische Reparatur zu entwickeln, die verlässlich zu einer funktionell wirksamen Nervenverbindung über eine chronische, anatomisch komplette Verletzung führt. Das Augenmerk richtet sich dabei auf die biologischen Mechanismen, die für die Stimulation und das Wiederauswachsen verletzter Nervenfasern durch die Verletzung notwendig sind. Basierend auf dem Wissen von vielen Forschungslaboren, identifizierte die Arbeitsgruppe vor kurzem einen biologischen Reparaturansatz, mit dem in verschiedenen präklinischen Modellen ein solides Auswachsen von Nervenfasern kurze Zeit nach der Rückenmarksverletzung erreicht werden konnte. Diese Strategie kombiniert zeitlich aufeinanderfolgend Aktivatoren des genetischen Wachstumsprogramms der Zellen mit der Injektion von Depots aus Biomaterialien, die chemisch anziehende Faktoren für Nervenfasern freisetzen. Dieses Konzept soll nun für chronische, anatomisch komplette Verletzungen angepasst werden. Die Arbeitsgruppe will nun einen schlüssigen und mechanistischen Nachweis erbringen, welche Bedingungen erfüllt werden müssen, um bei einer chronisch bestehenden schweren Rückenmarksverletzung ein Wiederauswachsen der Nervenfasern zu erreichen. Diese Arbeit soll die Entwicklung verlässlicher und klinisch übertragbarer Reparaturstrategien für chronische und schwere Rückenmarksverletzungen vorantreiben, mit dem Ziel die neurale Verbindung über die Verletzungsstelle wiederherzustellen.