Subretinale Implantation und Verankerung mittels Angiogenese von Polyester-Zellträgern zur retinalen Pigmentepitheltransplantation

• Antragstellerinnen / Antragsteller: Dr. Kirsten Borchers; Dr. Boris Stanzel
• Fachliche Zuordnung: Augenheilkunde ; Biomaterialien
• Förderung: Förderung von 2014 bis 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 250537947

Das retinale Pigmentepithel (RPE) ist essentiell für die Funktion der neurosensorischen Netzhaut. Dessen Dysfunktion ist wesentlich bei der altersabhängigen Makuladegeneration (AMD), der häufigsten Erblindungsursache in Industrienationen. Für die AMD stehen keine ursächlichen Therapien zur Verfügung. Aktuell werden bei selektierten Patienten autologe RPE-Aderhaut-Transplantationen durchgeführt, jedoch mit hohen Komplikationsraten. Klinische Studien mit Suspensionen aus Stammzell-RPE bei AMD laufen, diese können aber auf altersveränderter submakulärer Bruch´scher Membran wohl nicht überleben. RPE-Transplantate auf Zellträgern könnten die Langzeitfunktion und die chirurgische Manipulation entscheidend verbessern: Falls in vitro kultivierte RPE Transplantate stabil im Augenhintergrund fixiert und metabolisch versorgt werden könnten, wäre AMD potentiell kurativ zu behandeln. Bisher wurde untersucht, wie RPE aus der Petrischale unter die Netzhaut gebracht werden können, aber Studien zur Träger Biointegration nach subretinaler Implantation liegen nicht vor.Im hier beantragten Projekt sollen RPE Transplantate (kultiviert) auf einer biostabilen Trägerfolie ermöglicht werden. Innovativ ist, dass die Folie biofunktionalisiert wird, um die Fixierung und Versorgung des RPE-Transplantats nach Implantation mittels therapeutischer Angiogenese zu erreichen. Hierfür soll eine Beschichtung der Implantatunterseite mit Zellanker-Peptiden und Wachstumsfaktor-Depot entwickelt werden und es soll erforscht werden, wie intrinsische Stimuli zur Aussprossung von Blutkapillaren aus der Choriocapillaris verstärkt werden können. Choroidale Endothelzellen sollen angelockt werden, am Träger andocken und schließlich auch durch angiogene Stimuli der RPE auf der Membranoberseite zu Kapillaren reifen. Um den Transport von Signalmolekülen, Nährstoffen und Atemgasen zu gewährleisten, muss die Trägerfolie ausreichend porös sein. Zum Schutz während Implantation soll das Transplantat kurzfristig in ein thermosensitives Hydrogel auf Gelatinebasis verkapselt werden. Zur Stabilisierung des subretinalen Raumes bei der Implantation soll aufgrund ihres scherverdünnenden Verhaltens Hyaluronsäure als injizierbares Hydrogel evaluiert werden.Die Entwicklung eines multifunktionalen Implantats sowie die Evaluierung der therapeutischen Wirksamkeit soll in einem Kooperationsprojekt zwischen der Universitäts-Augenklinik Bonn und dem Fraunhofer Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik realisiert werden. Dr. Stanzel von der Universität Bonn bringt seine Kompetenz in der Kultivierung von humanen RPE und Chirurgie in das Projekt ein. Dr. Borchers vom Fraunhofer Institut hat Expertise bei Oberflächenbeschichtungen für Endothelzelladhäsion, Verkapselung von Wachstumsfaktoren und chemischer Modifizierung bio-basierter Hydrogele.Nach erfolgreichem Abschluß soll dieser Ansatz in klinischen AMD Studien zur Anwendung kommen, mit der Aussicht, vermeidbare Altersblindheit zu verhindern.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen