Bündnis: BlueHealthTech - Verbundprojekt: BlueBioPol "Funktionalisierte Trägermaterialien aus marinen Biopolymeren zur Therapie von chronischen Erkrankungen"; Teilprojekt: Validierung und Biologisierung von Trägermaterialien für neue Therapieformen der Osteoarthrose und kardiovaskulären Erkrankungen

Abstract

Chronische Erkrankungen wie die Osteoarthrose sind Folge von Entzündungen oder mechanischen Fehlbelastungen, die zu Knorpel- oder Knochendefekten führen. Bei der Osteoarthritis (OA) ist ein Hauptkenntzeichen der Verlust der Knorpelmatrix, jedoch sind die Ursachen oder der Status dieses Prozesses bei den Patienten unterschiedlich. Bei weiterem Fortschreiten kann es zudem auch zum Verlust der subchondralen Knochenmatrix kommen. Hydrogele oder (Nano)partikuläre Systeme ermöglichen durch lokale Applikation von Wirkstoffen, gezielt Entzündungsprozesse oder durch Viskosupplementation mechanische Reize zu mildern oder tragen dazu bei, den weiteren Knorpel- oder Knochenabbau aufzuhalten. Chronische vaskuläre Erkrankungen wie Aortenaneurysmen und die periphere arterielle Verschlusskrankheit (PAVK) sind durch eine fortschreitende strukturelle Umgestaltung der Gefäßwand gekennzeichnet, die häufig durch Entzündungsprozesse, den Abbau der extrazellulären Matrix sowie veränderte mechanische Kräfte getrieben wird. Derzeitige therapeutische Strategien sind in ihrer Fähigkeit eingeschränkt, die betroffenen vaskulären Regionen gezielt lokal anzusprechen. In diesem Kontext stellen Adeno-assoziierte Viren (AAVs) aufgrund ihres günstigen Sicherheitsprofils und ihrer Fähigkeit zur langfristigen Transgenexpression einen vielversprechenden Ansatz für die lokale Genübertragung dar. Die Kombination von AAV-basierter Gentherapie mit Hydrogelsystemen bietet das Potenzial, räumlich kontrollierte und lokal begrenzte therapeutische Interventionen im Gefäßgewebe zu realisieren und dabei systemische Exposition sowie Off-Target-Effekte zu minimieren. In diesem Teilprojekt wurden in BlueBioPol generierte Trägermaterialien basierend auf marinen Polymeren (Chitosan, Alginat, Kollagen) für neue Therapieformen der Osteoarthrose (Ortho) und kardiovaskulären Erkrankungen (IMed) validiert und biologisiert. Die Funktionalität der etablierten Trägermaterialien wurde gezielt für die Behandlung der Osteoarthrose und von kardiovaskulären Erkrankungen (IMed) angepasst und auf Zellebene nachgewiesen. Die Eignung der Trägermaterialien zur Applikation von Wirkstoffen, Stammzellen, Viskosupplementation, oder dem Biodruck waren ausschlaggebende Kriterien für die mögliche Anwendung im muskuloskelettalen (Ortho) bzw. kardiovaskulären Bereich (IMed).