Aus Gel werden Blutgefäße

Neue Hoffnung für Patienten, die aufgrund von Diabetes Gliedmaßen verlieren könnten: Ein neuartiges regeneratives Gel stellt den Blutfluss in den Gefäßen diabetischer Mäuse mit schweren Gefäßerkrankungen zu großen Teilen wieder her. Klinische Tests am Menschen könnten laut der Erfinder in wenigen Jahren erfolgen.

Von peripheren arteriellen Gefäßerkrankungen sind weltweit Millionen betroffen. Sie haben oft schwere Folgen und lassen sich nur mit großem Aufwand behandeln – wenn überhaupt. Diabetiker sind besonders stark betroffen – im Schnitt müssen bei bis zu 25 Prozent der Patienten Amputationen erfolgen.

Aaron Baker, Professor für Biomedizintechnik an der University of Texas in Austin, konnte in Versuchen an Nagern nun zeigen, dass ein regeneratives Gel bis zu 85 Prozent des normalen Blutflusses zu Gliedmaßen wieder herstellen kann, deren Blutgefäße bereits abgestorben waren.

Die aktuellen Therapieoptionen seien nur temporäre Lösungen, sagt Baker – darunter Physiotherapie, Medikamente, chirurgisch eingebrachte Stents oder Bypässe. Die Krankheit sorge letztlich dafür, dass all diese Methoden versagten.

Aus diesem Grund gibt es bereits seit längerem Experimente mit sogenannten Wachstumsfaktoren auf Proteinbasis. Diese bauen natürlicherweise neue Blutgefäße im Rahmen der Wundheilung auf, sind aber auch am Tumorwachstum beteiligt. Bakers Idee ist nun, die zerstörten Blutgefäße im Körper zu "umgehen" – "mit neuen, die durch regenerative Prozesse erzeugt werden".

Bislang funktioniert dieser Ansatz beim Menschen aber noch nicht gut. Bakers Forschung legt aber nahe, woran das liegen könnte. Offenbar baut sich im Körper von Diabetikern ein weiteres Protein ab, ohne dass die Wachstumsfaktoren nicht funktionieren. In gesundem Gewebe steckt das sogenannte Syndecan-4 in der Oberfläche der Blutgefäßzellen, wo es eine wichtige Rolle bei der zellulären Signalisierung spielt, die zur Bildung neuer Blutgefäßzweige führt.

In Bakers Studie zeigte sich nun, dass ein Gel, das sowohl Wachstumsfaktoren als auch Syndecan-4 enthält, deutlich effizienter arbeitet als Wachstumsfaktoren allein. Der Forscher und seine Kollegen denken, dass Protein könnte der Schlüssel hin zu einer gut funktionieren regenerativen Therapie sein. Das Team erhielt dazu gerade eine 2,7 Millionen Dollar schwere Förderung des amerikanischen Verteidigungsministeriums, um das Verfahren hin zum vorklinischen Stadium zu führen.

Die Bildung neuer Blutgefäße ist ein komplexes Phänomen, das nicht nur mit biochemischen Signalen, sondern auch mit mechanischen Signalisierungen zu tun haben dürfte, meint Lance Munn. Der Professor für Strahlenonkologie am Massachusetts General Hospital untersucht, wie sich neue Blutgefäße in Tumoren entwickeln. Ihm zufolge haben Forscher bereits viele zentrale Komponenten in dem Prozess verstanden, doch sei immer noch nicht klar, wie diese zusammenwirkten, um tatsächlich neue Blutgefäße zu bilden. Dabei gehe es auch um den jeweiligen spezifischen Kontext – Krankheiten wie Diabetes oder eben Tumore. Entsprechend lasse sich derzeit noch gar nicht sagen, warum Bakers neue Therapie funktioniert.

Nichtsdestotrotz könnte Syndecan-4 tatsächlich der "Missing Link" sein, der regenerative Therapien mit Wachstumsfaktoren bislang verhinderte. Das meint auch Richard Smalling, Kardiologe und Direktor für Gefäßmedizin am University of Texas Health Science Center. Smalling arbeitet nun mit Baker daran, vorklinische Tests an größeren Versuchstieren vorzubereiten und durchzuführen. ()