Injizierbares Gerüst unterstützt den Wiederaufbau von Nerven

Wasser verwandelt Flüssigkeit in Gel aus Nanofasern

Eine Flüssigkeit, die beim Kontakt mit Wasser in eine gelähnliche Masse aus Nanofasern bildet, könnte der bis jetzt viel versprechendste Ansatz zur Behandlung von verletztem Rückenmark werden. Als am wenigsten invasive Möglichkeit galt bis jetzt das Injizieren eines Gerüstes in flüssiger Form, das sich an Ort und Stelle selbst zusammenbaut. Genau das ist jetzt dem Team um Gabriel Silva vom Institute for Bioengineering and Nanoscience in Advanced Medicine (IBNAM) der Northwestern University gelungen. Die Ergebnisse der Studie wurden in Science veröffentlicht.

Das Gerüst besteht aus Molekülen, die ein Bruchstück des natürlichen Proteins Laminin, IKVAV, enthalten. IKVAV ist dafür bekannt, das es das Wachstum von langen neuronalen Fasern oder Axonen fördert. Sekunden nachdem diese Moleküle mit Wasser in Berührung kommen, zwingen sie elektrostatische Einflüsse dazu, Bündel langer, schlanker Fasern zu bilden, die Tausende von Nanometern lang sind aber nur einen Durchmesser von sieben Nanometer haben. In jeder dieser Nanofasern verteilen sich die Moleküle strahlenförmig vom Zentrum aus.

Als die Wissenschaftler das Gerüst mit einer Lösung von neuralen Vorläuferzellen vermischten, förderte das die Vermehrung der Zellen, die ihrerseits in der Folge Neuronen bildeten. Das sei laut dem Wissenschaftler Samuel Stupp von entscheidender Bedeutung, da bei Verletzungen des Rückemarks normalerweise eine andere Art von Zellen des Nervensystems, die Astrozyten, wuchert. Sie bilden jenes Narbengewebe, das Heilungsversuche behindert.

Anhand von Augen und Rückenmark von Ratten hat das Team bereits gezeigt, dass die Bildung des Gels durch die Injektion der Flüssigkeit in lebendes Gewebe ausgelöst werden kann. Das sei für die Behandlung von traumatischen Rückenmarksverletzungen entscheidend, da so das Gerüst an der dafür vorgesehen Position verbleibe.