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FP7

Stem Cells Cocooning Ergebnis in Kürze

Projektreferenz: 302782
Gefördert unter: FP7-PEOPLE
Land: Schweden

Mikrokügelchen setzen Wirkstoffe in Zellen frei

Der Myokard- bzw. Herzinfarkt (MI) ist die häufigste Todesursache in Europa. Forscher entwickelten nun neuartige Mikrokügelchen, die als therapeutische Transporter Zellen direkt zum Ort des Infarkts leiten.
Mikrokügelchen setzen Wirkstoffe in Zellen frei
Ein Herzinfarkt geht mit fibrotischer Narbenbildung einher und schädigt dadurch die Herzfunktion. Oft bietet sich als einzige Lösung die Herztransplantation an, wegen fehlender Organspender und Komplikationen durch immunsuppressive Therapien sind allerdings Alternativen gefragt.

Die Stammzelltherapie ist ein viel versprechender Ansatz zur Regeneration von Herzgewebe nach einem MI. Bisherige Versuche scheiterten jedoch meist an Faktoren wie unwirtlicher Mikroumgebung, Absterben injizierter Zellen, die sich nicht im Gewebe ansiedeln konnten, und Herzmuskelkontraktionen. Der massive Zelltod verhinderte daher bislang eine effektive Zelltherapie.

So sollte das EU-finanzierte Projekt STEM CELLS COCOONING (Stem cell cocooning for targeted cardiac cell therapy) zelltherapeutische Ansätze verbessern und Knochenmarkstammzellen in biotechnologisch hergestellte Kollagen-Mikrokügelchen einbetten. Dieser kokonartige Schutz hilft der Zelle beim Überleben, fördert das Anwachsen auf dem Herzgewebe und schützt sie vor der unwirtlichen Umgebung, die nach einem Herzinfarkt entsteht.

So wurden hybride Kollagen/Alginat-Mikrokügelchen hergestellt, um zu testen, inwieweit sie verschiedene Zelltypen (induzierte pluripotenter Stammzellen (iPS) aus Endothelzellen von Schweinearterien und Kardiomyozyten) unterstützen. Zusammensetzung, Größe und Form der Mikrokügelchen wurden mit einem mathematischen Modell berechnet und durch Veränderung von Luftdurchsatz, Kollagen/Alginat-Verhältnis und Luftspaltabstand entsprechend angepasst.

In-vivo-Tests an Tiermodellen zeigten, dass die Zellen bis zu fünf Tage überleben, was ein hinreichendes therapeutisches Zeitfenster bei MI ist. Die Mikrokügelchen wurden gut vertragen und nicht vom Immunsystem angegriffen. Ein weiterer Inhaltsstoff in den Mikrokügelchen war der Fibroblasten-Wachstumsfaktor (FGF-2), dessen kontrollierte Freisetzung die Gefäßneubildung verbesserte.

Insgesamt entwickelte STEM CELLS COCOONING einen Ansatz für die Regeneration von Herzgewebe, der zelluläre Freisetzung und biotechnisch hergestellte Materialien kombiniert. Die biomechanische Unterstützung für eine effiziente Zellabgabe sowie ein biologisch abbaubares poröses Gerüst für die zelluläre Unterstützung und Verpflanzung dürften die Rehabilitation nach einem Herzinfarkt beschleunigen.

Verwandte Informationen

Schlüsselwörter

Mikrokügelchen, Myokardinfarkt, Stammzelltherapie, Kollagen, FGF-2
Datensatznummer: 183143 / Zuletzt geändert am: 2016-08-02
Bereich: Biologie, Medizin