Reduktion der Adhäsion von Tenonfibroblasten an Skleragewebe

• Antragsteller: Privatdozent Dr. Jan Lübke; Professor Dr. Jürgen Rühe
• Fachliche Zuordnung: Biomaterialien ; Augenheilkunde ; Polymermaterialien
• Förderung: Förderung seit 2013
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 235242641

Der Goldstandard in der Glaukomchirurgie am menschlichen Auge ist die Trabekulektomie. Bei diesem Verfahren wird ein künstlicher Abflussweg für das Kammerwasser durch die Lederhaut unter die Bindehaut geschaffen und so der Augeninnendruck gesenkt. Problematisch ist die nach dem Eingriff einsetzende Vernarbungsreaktion im Bereich der Tenonschicht zwischen der Bindehaut und der Lederhaut. Bildet sich um die Fistel Narbengewebe, verschließt sich der Abfluss und der Augeninnendruck steigt erneut an.Ziel dieses Kooperationsprojektes ist es, mit Hilfe einer neuartigen zellabweisenden Hydrogelbeschichtung der Lederhaut dafür zu sorgen, dass die narbenbildenden Zellen im Bereich der Trabekulektomiefistel nicht anhaften und proliferieren können. Über diesen Mechanismus soll die postoperative Vernarbung verhindert und der Operationserfolg gesteigert werden.In der ersten Förderperiode wurde ein Konzept für die Übertragung eines dünnen Polymerfilms auf die Lederhaut entwickelt. Das Polymer wird als Patch von einem Träger auf das Auge übertragen, dort durch UV-Licht vernetzt und gleichzeitig an die Oberfläche des Gewebes angebunden. Beide Reaktionen sind C,H Insertionsreaktionen (C,H insertion crosslinking, CHic), die durch eine photoreaktive Gruppe im Polymeren ermöglicht werden. Der Gesamtprozess kann unter milden Bedingungen nach drei Minuten Bestrahlung sicher abgeschlossen werden.In in-vitro Versuchen auf Schweineskleren zeigte sich, dass die Beschichtung eine zellabweisende Wirkung erzielte und keinerlei Zellen auf dem Polymer anhaften bzw. proliferieren konnten, wohingegen dies auf der unbehandelten Lederhaut für Zellkulturen problemlos möglich war. Auch Untersuchungen zur Zelltoxizität zeigten keine relevanten Funktionseinschränkungen der untersuchten Zellreihen. Erste in vivo-Versuche an Kaninchenaugen, denen das unvernetzte Polymer entweder subkonjunktival oder intravitreal injiziert wurde, bestätigten diese Befunde. Im zweiten Förderabschnitt des Projekts soll die Materialentwicklung weiter vorangebracht werden und um alternative Techniken der Patch-Applizierung erweitert werden. Dabei soll der Vernetzungsprozess unter noch milderen photochemischen Bedingungen ermöglicht werden. Weiterhin ist die Entwicklung weicher Patches geplant, die auf flexiblen, leichter zu handhabenden Folienträgern präpariert werden. Ebenso sollen weitere Applikationsformen des Hydrogelprecursors und Sterilisationsverfahren für die Patches etabliert werden. Alle Materialien und Methoden werden dann auf ihre Eignung unter OP-Bedingungen getestet und an deren Notwendigkeiten angepasst. Parallel dazu soll die Langzeitwirkung und Langzeittoxizität in vitro und im Tiermodell genauer untersucht werden. Schließlich sollen Trabekulektomien mit den Patches am Kaninchenauge durchgeführt werden und deren positiver Einfluss auf die Erfolgsrate untersucht werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Mitverantwortlich: Dr. Oswald Prucker