Immunomodulatorische injizierbare mikroporöse Hydrogelmaterialien zur Unterstützung der dermalen Heilung in chronischen Wunden

• Antragsteller: Dr. Lucas Schirmer
• Fachliche Zuordnung: Dermatologie ; Biomaterialien
• Förderung: Förderung von 2017 bis 2018
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 387673810

Nach Angaben der Weltgesundheitsorganisation ereignen sich jedes Jahr allein in Nordamerika zwischen fünf bis sieben Millionen chronische und komplexe Wunden. Die Behandlung dieser anhaltenden Hautverletzungen bleibt ein wichtiges Thema in der modernen Medizin, da bisher keine Ursachen-basierte Therapie verfügbar ist. Während der Entzündungsprozess ein wesentlicher Bestandteil der physiologischen Wundheilung ist, bleiben chronische Wunden in einem konstanten anhaltenden Zustand der Entzündung. In diesen pathogenen Wundumgebungen ist das Verhältnis von regenerativen zu anti-inflammatorischen Zytokinen stark auf die entzündliche Seite verschoben, was eine verminderte Zellproliferation, verminderte Matrixablagerung und ein verzögerter Wundverschluss zur Folge hat. Fortgeschrittene Wundauflagen auf Basis von natürlich Biopolymere wie Hyaluronsäure können neue Möglichkeiten bieten, den Heilungsprozess zu unterstützen:Wir planen daher einen interdisziplinären Forschungsansatz in dem mikroporöse Hyaluronsäure basierte Hydrogele in Kombination mit der gezielten Freisetzung von TSG-6 als immunomodulatorischen Mediator genutzt werden, um die Entzündung chronischer Wunden zu steuern. Die mikroporösen vernetzten Partikel (MAP) Hydrogele, entwickelt in Prof. Tatiana Segura‘s Arbeitsgruppe, basieren auf der in situ Vernetzung von vorgeformten Hydrogel-Mikropartikeln und ermöglichen so die Kombination einer Reihe von Merkmalen die dieses Material für die Anwendung in dermalen Wundheilung attraktiv machen: so erlaubt die in situ Vernetzung der MAP Gele einen engen Kontakt zum umliegenden Wundgewebe und ermöglicht die mechanisch Unterstützung des Hautgewebes. Zusätzlich unterstützen die MAP Gele durch hohen Wassergehalt eine physiologische Umgebung und fördern so die Gewebeproliferation. Die neuartige Assemblierungsstrategie aus vorgeformten Mikrogelen ermöglicht eine hohe Porosität des Materials und unterstützt so eine schnelle Zellinvasion und den Abbau des Materials. Zusätzlich stellt TSG-6 (Tumor-Nekrose-Faktor-induzierbare Gen 6-Protein), einem immunomodulatorischen Mediator der von mesenchymalen Stammzellen während der Wundreparatur sezerniert wird, ein interessantes Werkzeug für die Bereitstellung einer anti-entzündlichen und pro-regenerativen Wundumgebung dar.Das vorgeschlagene Projekt zielt darauf ab, die Anwendungen von MAP Gelen in der Wundheilung zu untersuchen und die MAP-Hydrogele durch den Einbau von Hyaluronsäure, einem Glykosaminoglykan mit entzündungshemmenden und pro-regenerativen Eigenschaften, und dem Hyaluronsäure-bindenden Protein TSG-6 mit zusätzlichen entzündungshemmenden Wirkungen zu erweitern. Die Erkenntnisse aus diesem Forschungsprojekt können die zukünftige Entwicklung neuartiger Wundverbände zur Beschleunigung der Reparaturprozesse bei Patienten mit chronischen Wunden fördern.

• DFG-Verfahren: Forschungsstipendien
• Internationaler Bezug: USA
• Gastgeberin: Professorin Tatiana Segura, Ph.D.