Chitosanrohre für die Regeneration peripherer Nerven
Im Gegensatz zum zentralen Nervensystem haben periphere Nerven die Fähigkeit zur Regeneration. Bei großen Schäden sind die Heilungschancen allerdings schlecht, sodass ein Funktionsverlust des betreffenden Muskels droht. Daher sind innovative Therapien gefragt, um Reparatur und Regeneration geschädigter peripherer Nerven zu fördern. Das EU-finanzierte Projekt BIOHYBRID (Biohybrid templates for peripheral nerve regeneration) entwickelte ein künstliches Implantat aus dem Biopolymer Chitosan, mit dem verletzte Nerven über lange Distanzen regeneriert werden können. Der Schlauch aus Chitosan, einem Polymer, das aus der Schale von Krustentieren gewonnen wird, initiiert die Regeneration zwischen proximalem und distalem Nervenende und schließt damit die schadhafte Stelle im Nervengewebe. Der integrierte experimentelle Ansatz umfasste ein vorgefertigtes biohybrides Nervenimplantat, die Transplantation in die Nervenlücke am Tiermodell und die Beurteilung der Regeneration. Nach drei Jahren Arbeit testete BIOHYBRID 3D-Implantate aus hohlen Chitosanröhren. In einer detaillierten und einer vorläufigen In-vivo-Studie wurden die Chitosanröhren mit unterschiedlichem Acetylierungsgrad zum Reaxon® Nerve Guide weiterentwickelt und als medizinisches System zugelassen. Mit diesen Nervenverbindungen konnten am Tiermodell Nerven über eine Distanz von 15 mm überbrückt werden. In-vitro-Tests zur Funktionalisierung des Gerüsts zeigten, dass die benötigten Eigenschaften über neurotrophe Faktoren vermittelt werden, die an Eisenoxid-Nanopartikel konjugieren. Hierfür wurde ein Patentantrag eingereicht. In vivo wurde bestätigt, dass die Besiedlung des Scaffolds mit Schwann-Zellen, die den Fibroblasten-Wachstumsfaktor-2 überexprimieren, die axonale Regeneration fördern. Ferner enthüllte man, inwieweit sich die Regeneration peripherer Nerven bei gesunden und diabetischen männlichen und weiblichen Ratten unterscheidet. BIOHYBRID entwickelte ein umfassendes klinisches Prüfkonzept zur Beurteilung der Reparatur medianer und ulnarer Läsionen am Menschen mittels des Reaxon® Nerve Guide. Nach der Marktreife in Deutschland im Juni 2014 wurde das Implantat bei mehreren Patienten mit peripheren Nervenschäden eingesetzt. Inzwischen hat das Konsortium die Vorbereitung zu einer multizentrischen klinischen Studie zum Reaxon® Nerve Guide an medianen und ulnaren Nerven abgeschlossen und wartet nun auf die Zulassung durch die FDA. Die Ergebnisse der klinischen Studie werden die Einführung von Nervenimplantaten aus Chitosan beschleunigen. Die klinische Anwendung des innovativen Konzepts wird die Rehabilitationszeiträume verkürzen und schnell wieder zur früheren Lebensqualität zurückführen.
Schlüsselbegriffe
Chitosan, periphere Nerven, BIOHYBRID, nanoparticle conjugated neurotrophic factors, Axonenregeneration
