CO-releasing molecules (CORMs) als Wirkstoffe zur Förderung der Wundheilung

• Antragsteller: Professor Dr. Ulrich Schatzschneider
• Fachliche Zuordnung: Pharmazie
• Förderung: Förderung von 2015 bis 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 284059745

Chronische Wunden sind ein wichtiges Problem für das Gesundheitswesen mit hohen Kosten für Krankenhausaufenthalte und hoher Morbidität, insbesondere bei Patienten mit Diabetes. Abgesehen von der Anwendung von Verbänden und Antibiotika gibt es nur sehr eingeschränkte Behandlungsmethoden, um die Wundheilung zu fördern. Der Wundheilungsprozess erfolgt dabei normalerweise in drei überlappenden Phasen: Entzündungsreaktion, Bildung neuer Blutgefäße und Gewebeumbau. Neuste Ergebnisse haben gezeigt, dass die Aktivierung der Häm-Oxygenase (HO-1) in diesem Kontext eine wichtige Rolle spielt. Dieses Enzym baut Häm zu Eisen, Biliverdin und Kohlenstoffmonoxid ab. Letzteres ist ein wichtiges endogenes Signalmolekül, das in der Antwort auf Verletzungen und oxidativen Stress involviert ist. Der HO-1/CO-Signalweg ist von großer Bedeutung für die Wiederherstellung von Gewebe im Rahmen des Heilungsprozesses. Nach einer Verletzung der Haut steigt die Expressionsrate von HO-1 deutlich an, während HO-1-Inhibitoren die Wundheilung verzögern. HO-1-überexprimierende Mäuse zeigen dagegen eine beschleunigte Neovascularisation und Wundheilung. CO-releasing molecules (CORMs), eine Klasse von Verbindungen für die kontrollierte Freisetzung von Kohlenstoffmonoxid in Zellen und Geweben, zeigen zytoprotektive und antiinflammatorische Wirkung. Im Rahmen des Projektes schlagen wir daher einen interdisziplinären Ansatz vor, um diese vielversprechenden Substanzen für therapeutische Anwendungen im Rahmen der Wundheilung zu nutzen. Es sollen dafür neue CORMs und CORM-Nanomaterialien für eine lokale Anwendung hergestellt und die fördernde Wirkung auf die Wundheilung in vitro und in vivo untersucht werden. Dafür sollen insbesondere neue photoaktivierbare CORMs hergestellt werden, die mit rotem Licht niedriger Energie aktiviert werden können. Außerdem sollen CORM- und CO-beladene Nanomaterialien für eine lokalisierte Freisetzung von CO synthetisiert werden. Es soll der Effekt dieser Systeme auf die Wundheilung untersucht und der Einfluss auf die Proliferation von Keratinocyten und Fibroblasten, die angiogenetische Aktivität von Endothel-Zellen und die Bildung von Macrophagen bestimmt werden. Insbesondere sollen dabei auch normale mit diabetischen Bedingungen verglichen werden. Ausgewählte, besonders vielversprechende Systeme sollen dann auf ihre in vivo-Aktivität in normalen und diabetischen Mausmodellen getestet werden. Dabei baut das Projekt auf der international anerkannten Expertise beider Partner im Bereich der Chemie, Zellbiologie und Pharmakologie auf und wird wesentliche neue Erkenntnisse für die Förderung der Wundheilung durch kleine Signalmoleküle liefern und den Weg für weitere translationale Arbeiten im Bereich der CORMs eröffnen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Frankreich
• Partnerorganisation: Agence Nationale de la Recherche / The French National Research Agency
• Kooperationspartnerin: Professorin Roberta Foresti, Ph.D.