Bio-Gel lässt neue Blutgefäße wachsen

Atlanta (USA) - Um krankes oder zerstörtes Gewebe zu regenerieren, ist es auch nötig, das Wachstum neuer Blutgefäße anzuregen. Dazu haben amerikanische Biomediziner jetzt ein Gel entwickelt, das über einen längeren Zeitraum einen Wachstumsfaktor freisetzt. Das Gel wird dabei vollständig abgebaut und durch neues Gewebe ersetzt, in das auch Blutgefäße einwachsen. Indem der Wachstumsfaktor nicht in löslicher Form, sondern im Gel gebunden eingesetzt wird, lässt sich die Durchblutung des regenerierten Gewebes um ein Vielfaches verbessern, schreiben die Forscher im Fachjournal "Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS)".

"Unsere Arbeiten zeigen, dass biosynthetische Materialien dazu geeignet sind, das Wachstum von Gefäßen und neuem Gewebe zu fördern", sagt Andrés García vom Georgia Institute of Technology in Atlanta. Das neue Gel könne zum Beispiel helfen, Patienten mit Herzkrankheiten besser zu behandeln oder die Erfolgsaussichten einer Transplantation zu erhöhen. García und seine Kollegen haben ein Hydrogel auf Polyethylen-Glycol-Basis entwickelt und in Tierversuchen erfolgreich getestet. Sie verfestigten das Gel durch chemische Quervernetzungen und bauten den Wachstumsfaktor VEGF ein. Dieser wurde im Körper erst dann freigesetzt, nachdem Enzyme eindringender Zellen das Gelmaterial abgebaut hatten.

Implantiert unter die Haut von Ratten, erzeugte das Gel zwei Tage lang einen gleich bleibend hohen VEGF-Spiegel, der dann über zwölf Tage langsam sank. Im Vergleich zur direkten Injektion von VEGF war die Blutgefäßdichte nach zwei Wochen sechsmal und nach vier Wochen zwölfmal höher. Die neu gebildeten Gefäße erwiesen sich als funktionstüchtig und waren mit dem Blutkreislauf verbunden. In einer Weiterentwicklung des Verfahrens injizierten die Forscher das zusätzlich veränderte Gel zunächst in flüssiger Form und verfestigten es anschließend durch UV-Bestrahlung. Dadurch kann das Gel den zur Verfügung stehenden Raum optimal ausfüllen. Ein schlecht durchblutetes Bein von Mäusen, das mit dem Flüssig-Gel behandelt wurde, zeigte nach einer Woche eine um 50 bis 100 Prozent verstärkte Durchblutung. Dieser Effekt war durch Injektion des löslichen Wachstumsfaktors nicht zu erzielen. In weiteren Experimenten wollen die Forscher nun versuchen, durch Einbau zusätzlicher Wachstumsfaktoren in das Hydrogel dessen regenerative Wirkung noch zu erhöhen.