Nano4Neuro

Rückenmarksverletzungen und Schädigungen des peripheren Nervensystems können nicht oder nur zu einem begrenzten Teil geheilt werden. Die Nervenregeneration wird vor allem durch Lücken im Gewebe, Narbenbildung und inhibitorische Proteine verhindert. Diese hemmenden Komponenten sollen mithilfe maßgeschneiderter siRNA-Nanopartikel in Verbindung mit resorbierbaren Biomaterialprothesen überwunden werden.

Rückenmarksverletzungen und Schädigungen des peripheren Nervensystems können nicht oder nur zu einem begrenzten Teil geheilt werden. Die Nervenregeneration wird vor allem durch Lücken im Gewebe, Narbenbildung und inhibitorische Proteine verhindert. Nanomedizinische Ansätze versprechen innovative regenerative Therapien zusätzlich zu den traditionellen Methoden. Das Projekt Nano4Neuro bietet ein neues interdisziplinäres Konzept im Bereich der materialwissenschaftlichen und biomedizinischen Forschung. Dieses Projekt kombiniert nanostrukturierte resorbierbare Implantate mit molekularbiologischen Nanotherapeutika.

Es werden nanostrukturierte, resorbierbare Implantate (Röhren, die Filamente enthalten) mit Nanoporen verwendet. Diese garantieren einen Nährstoffaustausch und verhindern gleichzeitig die Infiltration von störenden Zellen. Mit diesen Biomaterial-basierten Implantaten sollen Läsionsstellen im Nervengewebe gezielt überbrückt werden. Nanotherapeutika wie Oligonukleotid-Biomaterial-Nanopartikel werden in das oben genannte Implantat integriert und werden so ganz bestimmte zelluläre Prozesse modulieren, um a) der Narbenbildung ganz spezifisch entgegen zu wirken und b) wieder auswachsende Neuriten gegen wachstumshemmende Proteine im erwachsenen Nervengewebe zu desensibilisieren. Die intrazellulären Signalwege von Neuriten werden durch die Unterdrückung zentraler Proteine therapeutisch modifiziert.[nbsp] Diese Hemmung der Proteine geschieht durch das Ausschalten der zugehörigen Gene mittels Ribonukleinsäure-Interferenz (RNAi).

Für eine mögliche klinische Anwendung der RNAi-Technologie (Nobelpreis 2006) im Nervensystem werden wir uns im Speziellen auf die Herstellung von siRNA-Nanopartikeln konzentrieren. Dies beinhaltet neue zellspezifische Produkte in Verbindung mit dem Makro-Implantat. Das Einbringen dieser Nanotherapeutika in das Biomaterial des Implantats wird eine neue, innovative Wirkstofffreisetzung am Zielort bedeuten. Die nano-biofunktionalisierten Implantate werden in präklinischen Läsionsmodellen des peripheren Nervensystems und des Rückenmarks in der Ratte getestet. Die Nanotherapeutika-Technologie ist eine Querschnittstechnologie, die leicht in vielen anderen medizinischen Indikationsgebieten angewendet werden könnte. Die kombinierten, weitreichenden Kompetenzen der europäischen Länder werden es uns ermöglichen, die Ziele dieses interdiziplinären regenerativen Therapiekonzeptes zu erreichen.