FTE-Erfolgsstorys - Haben Sie den Mut und die Nerven?
Gillian Hendy ist 29 Jahre alt, auch wenn das schwer zu glauben ist, wenn man sich ihren Lebenslauf ansieht. Sie ist ausgebildete Elektrochemikerin und, auch wenn sie das selbst nicht zugeben würde, von Natur aus Abenteuerin. Gegenwärtig nutzt Dr. Hendy ein dreijähriges von der EU finanziertes Marie-Curie-Stipendium für eine Beschäftigung außerhalb Europas, das zwischen ihrer Heimateinrichtung, der National University of Ireland Maynooth, und dem Robert Langer's Lab am Koch Institute, Massachusetts Institute of Technology (MIT) organisiert wird. Sie hilft bei der Entwicklung neuartiger Biomaterialien für die Gewebetechnologie, die eines Tages die Behandlung degenerativer Gehirnerkrankungen deutlich verbessern könnte. Unter Gewebetechnologie ist ein Verfahren zu verstehen, das das Nachwachsen beschädigter oder kranker Gewebe im menschlichen Körper (z. B. Knochen, Haut und Muskeln) erleichtern soll, indem ein im Labor erzeugtes biologisches Trägermaterial bzw. Gerüst eingesetzt wird, das normalerweise nach erfolgreicher Behandlung wieder operativ entfernt wird. Dr. Hendy arbeitet an neuen biologisch abbaubaren Materialien für die Gewebetechnologie, die Wirkstoffe in den Bereichen abgeben können, in denen diese Materialien implantiert werden. Das Projekt der Forscherin – Conducting organic materials for tissue engineering and drug delivery (COMET) – untersucht u. a. die Verwendung dieser Materialien bei der Regeneration peripherer Nerven, wie z. B. in Gliedmaßen, was den Heilungsprozess nach einer Verletzung beschleunigen könnte. "Periphere Nervenschäden können geheilt werden, da sich die Nervenzellen auf natürliche Weise regenerieren, jedoch benötigen sie hierfür Unterstützung, sodass die Neurotransmitter – die chemischen Signale des Körpers, die die Bewegung der Muskeln veranlassen – können weiterhin ihr Signal an den Muskel senden. Wenn der Nerv jedoch stark beschädigt ist, kann die Regeneration lange dauern, sodass ein Ersatzpfad implantiert werden muss, um den Muskel zu stimulieren (damit er kontrahiert), andernfalls schwinden sie", sagt Dr. Hendy. "Wir versuchen, Nerven schneller zu regenerieren und dadurch den Muskelschwund zu verhindern und die Genesung des Patienten zu beschleunigen." Stimulierender neuer Ansatz Wenn jemand heute eine Schusswunde hat und es eine große Lücke zwischen den Nerven gibt, holen die Chirurgen Ersatz beispielsweise aus dem Fuß des Patienten und implantieren ihn in den beschädigten Bereich, um die Nerven zur Regeneration anzuregen, indem sie dem Pfad des implantierten Nervs folgen. Das hat seine Nachteile und Einschränkungen, da der Patient mehrere Operationen über sich ergehen lassen muss und auch das Gefühl an der Stelle verliert, an der der Nerv entfernt wurde. Dieser Vorgang kann sich von Anfang bis Ende invasiv gestalten und laut Dr. Hendy so entwickeln, dass ein Loch gestopft und ein anderes aufgerissen wird. "Bei unserer Arbeit geht es darum, hierfür einen besseren Weg zu finden. Das große Problem dabei ist aber, ein geeignetes leitfähiges Material (Polymer) zu finden, das darüber hinaus auch noch biologisch abbaubar und biokompatibel (mit dem Körper verträglich) ist", erklärt sie. "Metallbasierte Materialien sind sehr leitfähig, aber nicht biologisch abbaubar und sie müssen am Ende wieder entfernt werden. Andere Materialien lösen sich zwar im Körper auf – müssen also nicht entfernt werden – sind dafür aber weniger leitfähig, sodass die Elektrostimulation, die wir durch das Gerüst leiten, wirkungslos ist." Das gegenwärtig am MIT (außerhalb des Körpers) getestete Material – aus Polypyrrol – kann problemlos für die Wirkstoffverabreichung von Neurotransmittern. Im nächsten Schritt werden, Dr. Hendy zufolge, das neue Gerüst und der elektrochemische Doppelimpuls in Vitro für die Regeneration peripherer Nerven getestet. "Und von dort besteht der nächste logische Schritt darin, die Ergebnisse auszuprobieren und zu erweitern, um neurodegenerative Gehirnerkrankungen wie Alzheimer und Parkinson zu behandeln." Es ist zwar noch früh, unterstreicht die junge Wissenschaftlerin, und die Verwendung der Elektro-Stimulation bei Gehirnwunden ist mit großen Gefahren verbunden – mit der Motorik, Sprache usw. – aber die Neurotransmitter in peripheren Nerven sind nicht sehr weit von denen im Gehirn entfernt und die Prozesse, an denen Dr. Hendy und ihre Kollegen vom MIT arbeiten, haben Potenzial. Die Forscherin hofft, in den kommenden Monaten erste Ergebnisse in der Fachzeitschrift "Advanced Materials" zu veröffentlichen. - Vollständige Bezeichnung des Projekts: Conducting organic materials for tissue engineering and drug delivery - Projektakronym: COMET - Projektreferenznummer: 252534 - Name/Land des Projektkoordinators:: Gillian Hendy, National University of Ireland Maynooth - Gesamtprojektkosten: 244 498 347 EUR - Beitrag der EK: 244 498 EUR - Projektbeginn/-ende: März 2011 bis März 2014 - Weitere Partnerländer: USA