Wie so viele Prozesse im Körper erfordert auch die Wundheilung eine umfangreiche Zell-Zell-Signalgebung, damit sich Gewebe koordiniert regenerieren. Zum Beispiel müssen Zellen „wissen“ wann und wo zusätzliches Zellmaterial gebraucht wird oder wann anderes abgebaut werden muss. Die vielen verschiedenen in der Haut befindlichen Zelltypen (z. B. Fibroblasten, Keratinozyten, Endothelien, dentritische Zellen, Leukozyten etc.) nutzen mehrere Mechanismen, um miteinander zu kommunizieren. Einer davon sind extrazelluläre Vesikel (EVs= Exosome). Sie sind wie kleine Tröpfchen, die Zellen mit verschiedenen Molekülen beladen und freisetzen können, um Information zu übertragen. Wenn sie an Rezeptoren anderer Zellen binden oder von diesen aufgenommen werden, geben sie diese Informationen wieder frei.
Interzellulären Signalprozessen auf der Spur
Käme man den Mechanismen und Signalprozessen, die hinter der Kommunikation durch extrazelluläre Vesikel stehen, auf die Spur, könnten daraus möglicherweise Therapieansätze zur Wundheilung entwickelt werden.
Selbstgebaute EVs
Das dachten sich auch die Forscher des Max-Planck-Institutes (MPI) für medizinische Forschung in Heidelberg. In Reagenzgläsern bauten sie vollkommen künstliche extrazelluläre Vesikel, um deren natürliches Vorbild in Form und Funktion genau nachzuahmen. Damit wollten sie deren Rolle bei der Wundheilung systematischer erfassen und die Relevanz und Funktion jeder einzelnen Komponente innerhalb der Vesikel verstehen. So konnten die Wissenschaftler beispielsweise die entscheidenden Moleküle in den EVs identifizieren, die den therapeutischen Effekt auslösen.
Haut heilt per EV schneller
Um die Funktionalität dieser synthetischen EVs bei Wundheilungsprozessen zu testen, untersuchten die Forscher den Heilungsprozess an menschlicher Spenderhaut, die im Labor kultiviert worden war. Ein Ergebnis: Wunden in diesen Häuten, die mit den künstlichen Exosomen behandelt wurden, schlossen sich um ein Vielfaches schneller als üblich. Eine ähnliche Beobachtung machten die MPI-Forscher bei der Bildung neuer Blutgefäße – einem Prozess, der bei der Geweberegeneration nach Operationen oder Herzschäden wichtig ist.
Künftig EV individuell anpassen
Mit dieser neuen Technologie können nun Exosome mit hoher Reinheit in ausreichenden Mengen für therapeutische Anwendungen synthetisiert werden. Nach Ansicht der MPI-Forscher wird dieser Fortschritt es künftig ermöglichen, individuell anpassbare Vesikel für ein großes Indikationsspektrums – Malignome, Immun- oder neurodegenerativen Erkrankungen – zu entwickeln.
