Weltweit leiden rund 300 Millionen Menschen an chronischen Wunden. Ihre Versorgung ist eine große Herausforderung: In den Wundhöhlen verbleiben häufig Bakterien, die immer wieder Entzündungen auslösen und dadurch die Heilung verhindern.
Wissenschaftler der Universität Siegen forschen gemeinsam mit Kolleg*innen aus acht europäischen Ländern an einer neuen Therapieform. Im Projekt INJECTHEAL möchten sie ein 4D-Hydrogel entwickeln, mit dem chronische Wunden besser behandelt werden können. Das gesamte Projekt wird im Rahmen des EU-Programms „Horizon Europe“ mit insgesamt 7,3 Mio. Euro gefördert.
Multifunktionales Hydrogel
Das multifunktionale Hydrogel soll künftig direkt in chronische Wunden eingebracht werden, um vor Ort verschiedene Wirkstoffe freizusetzen. „Man kann sich das wie eine Art Bauschaum vorstellen, mit dem der gesamte Wundraum ausgefüllt wird“, erklärt Prof. Dr. Holger Schönherr, Leiter der Arbeitsgruppe „Physikalische Chemie I“ an der Universität Siegen. Das Gel enthält verkapselte Substanzen, die Bakterien abtöten und Entzündungen eindämmen sollen. Gleichzeitig unterstützen weitere Wirkstoffe die Regeneration des Gewebes. „Diese Kombination ist neu. Sie könnte die Versorgung chronischer Wunden revolutionieren“, sagt Schönherr.
Das Team der Universität Siegen erhält im Rahmen des Projektes rund 800.000 Euro Fördermittel, um ein Verfahren zur Einkapselung der Wirkstoffe zu entwickeln. Konkret geht es darum, spezielle Polymere herzustellen, aus denen sich mikroskopisch kleine Kapseln bilden lassen, erklärt Dr. Stephan Schandl: „Diese mit Wirkstoffen gefüllten Kapseln bringen wir anschließend in das Gel ein. Entscheidend ist, dass die Kapseln die Substanzen nach und nach freigeben, damit sie über das Gel lokal gezielt und nachhaltig wirken können.“
Internationale Zusammenarbeit
An der Universität Siegen ist die Forschung am „Research Center of Micro and Nanochemistry and (Bio)Technology (Cμ)“ angesiedelt, wo Expertise aus den Bereichen Mikro- und Nanochemie, Sensorentwicklung und neue (Bio-)Materialien zusammenfließt. Für die Laborarbeit wird das Projektteam außerdem zukünftig die hochmoderne Infrastruktur des neuen Forschungsgebäudes INCYTE nutzen, das zeitnah in Betrieb gehen wird.
Um das Hydrogel-System zu realisieren, arbeiten die an INJECTHEAL beteiligten Wissenschaftler*innen länderübergreifend Hand in Hand. Die Wirkstoffe werden an der University of Brighton (England) hergestellt. Während das Siegener Projektteam an der optimalen Einkapselung forscht, entwickeln Forschende der Politecnico di Torino (Italien) ein auf Pektin und Gelatine basierendes Hydrogel als Trägersystem. Wichtig ist, dass das Gel biokompatibel ist und sich mit der Zeit selbst abbaut – so können körpereigene Zellen nachwachsen und die Wunde schließen.
Forschung trifft Patientenpraxis
Zum internationalen Konsortium zählen neben Universitäten auch führende Forschungszentren. Der Industriepartner des Konsortiums, das britische Biotechnologieunternehmen Tissue Click, steuert sein Fachwissen im Bereich biomimetischer intelligenter Materialien bei, um die Hydrogel-Technologie von der Laborforschung in die klinische Anwendung zu übertragen. Außerdem wird das Projektteam eng mit Ärzt*innen und Patient*innen zusammenarbeiten. Ziel ist es, das Hydrogel bis Projektende so weit zu entwickeln, dass in einem Folgeprojekt der Einsatz am Menschen geprüft werden könnte.
„Das Verfahren erfordert das Zusammenspiel vieler verschiedener Komponenten. Bis Patientinnen und Patienten davon profitieren, wird es daher noch einige Zeit dauern“, sagt Stephan Schandl. „Aber die Aussicht, Menschen mit chronischen Wunden künftig besser helfen zu können, ist für uns eine große Motivation.“
Quelle: Universität Siegen
