Forscher finden Hinweise darauf, wie Moleküle das Erscheinungsbild von Narben verbessern

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Chirurgische Narben, die mit einem Molekül namens alphaCT1 behandelt wurden, zeigten laut multizentrischen, kontrollierten klinischen Phase-II-Studien eine langfristige Verbesserung des Aussehens im Vergleich zu Kontrollnarben – ein Ergebnis, das Chirurgen helfen könnte, die Patientenergebnisse zu verbessern.

Jetzt hat ein öffentlich-privates Forschungsteam unter der Leitung von Rob Gourdie, Professor und Direktor des Zentrums für Gefäß- und Herzforschung am Fralin Biomedical Research Institute am VTC, Hinweise darauf enthüllt, warum und wie es das Erscheinungsbild von Narben verbessert.

Die Studie, die in der August-Ausgabe der Federation of American Societies for Experimental Biology (FASEB) Journal, beschreibt, wie das Medikament das Verhalten von kollagenproduzierenden Zellen, den Fibroblasten, beeinflusst.

Die Ergebnisse zeigen ein bisher nicht gemeldetes Merkmal der Narbenbildung und könnten dazu beitragen, die Wundheilung von Patienten, die sich chirurgischen Eingriffen unterziehen, voranzubringen.

Die Forscher analysierten Narben von 49 gesunden Freiwilligen in einer randomisierten, doppelblinden klinischen Phase-I-Studie. Jedem Freiwilligen wurden 5 Millimeter Hautbiopsien von jedem ihrer inneren Bizeps entnommen. Die Wunde eines Arms wurde mit dem alphaCT1-Molekül in einem Gel behandelt, der andere erhielt ein nicht medikamentöses Kontrollgel. Die Wunden heilten 29 Tage lang, danach wurden die Narben fotografiert und erneut biopsiert.

Unter dem Mikroskop bildete das Kollagen der unbehandelten Narben – ein Protein, das von Zellen namens Fibroblasten produziert wird – parallele Streifen, die das Gewebe weniger biegsam machen. Im Gegensatz dazu wiesen Narben, die mit dem Medikament aufgetragen wurden, eine Kollagenmatrix auf, die einer unverwundeten Haut ähnelte. Verwandte Experimente wurden unter Verwendung von Meerschweinchen- und Rattenmodellen wiederholt und ergaben ähnliche Ergebnisse.

Die Forscher analysierten auch menschliche Hautzellen, die in einer Schale kultiviert wurden, um zu sehen, wie das Medikament die Zellaktivität in Echtzeit beeinflusst. Sie entdeckten, dass die Anwesenheit des Moleküls dazu führte, dass sich Fibroblasten wie ein Gummiband ausdehnen, dann wieder in Form schnappen und die Richtung ändern.

„Wir nennen es den Fibroblasten-Tanz“, sagte Gourdie, der auch Eminent Scholar in Heart Reparative Medicine Research des Commonwealth Research Commercialization Fund und Professor für biomedizinische Technik und Mechanik am College of Engineering der Virginia Tech ist.

Dieses ungewöhnliche Verhalten der Fibroblasten im behandelten Gewebe scheint sich positiv auf die Narbenbildung auszuwirken, sagt Gourdie.

„In der unverwundeten Haut ist das Kollagen verwoben, sodass sich das Gewebe in alle Richtungen bewegen und dehnen kann. Die Richtungsänderungen der Fibroblasten scheinen die Bildung der Kollagenmatrix während der Narbenbildung zu beeinflussen“, sagte Gourdie.

Jedes Jahr werden in den Vereinigten Staaten mehr als 300 Millionen chirurgische Eingriffe durchgeführt, die bei den Patienten oft zu merklichen Narben führen. Gesucht werden Methoden zur Reduzierung der Narbenbildung nach Operationen.

“Dies ist eine der aufregendsten wissenschaftlichen Grundlagenforschungen zur Wundheilung, die ich seit langem gesehen habe”, sagte Kurtis Moyer, Chefarzt der plastischen und rekonstruktiven Chirurgie der Carilion Clinic und Professor für Chirurgie an der Virginia Tech Carilion School of Medicine . Moyer war nicht an der Studie beteiligt, arbeitet aber seit 20 Jahren mit dem Gourdie-Labor in der Wundheilungsforschung zusammen.

“Dies ist vielversprechend und könnte möglicherweise revolutionieren, was wir in der plastischen Chirurgie tun”, sagte Moyer.

AlphaCT1 beeinflusst die Wundheilung, indem es die Zellsignalfunktionen von Connexin 43, einem Gap Junction-Kanalprotein, vorübergehend unterbricht.

Gourdie und sein Labor erfanden das Molekül und entdeckten seine nützlichen Auswirkungen auf die Wundheilung vor einem Jahrzehnt mit seinem ehemaligen Postdoktoranden Gautam Ghatnekar. Gemeinsam gründeten sie ein biopharmazeutisches Unternehmen, FirstString Research Inc., um alphaCT1 auf den Markt zu bringen.

Das Molekül wird derzeit in klinischen Phase-III-Tests bei Patientinnen mit bilateraler Brustoperation evaluiert.

„Diese Ergebnisse bestätigen, dass der Mechanismus des Medikaments so funktioniert, wie wir es uns vorgestellt hatten“, sagte Ghatnekar, President und Chief Executive Officer von FirstString.

Das Unternehmen hat seit 2018 55 Millionen US-Dollar in den Serien B, C und D finanziert und evaluiert den Einsatz des Medikaments in einer Vielzahl von Anwendungen, darunter chirurgische Wundheilung, chronische Wundheilung, Strahlentherapie-Wundheilung und Hornhautgewebereparatur.

„Wir verändern die Reaktion des menschlichen Körpers auf Verletzungen, indem wir das Gleichgewicht von der Heilung durch Narbenbildung zur Heilung durch Regeneration verschieben. Die medizinischen Anwendungen unserer Technologie sind weitreichend“, sagte Ghatnekar.

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